tesis erik jhonattan jara ypanaque

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Materiales

“NIVEL DE CORROSIVIDAD ATMOSFÉRICA Y DURABILIDAD DEL

ACERO AL CARBONO Y ZINC EXPUESTOS EN LA ATMÓSFERA DE LA PROVINCIA DE TRUJILLO DURANTE EL PERIODO 2007- 2011”

TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

INGENIERO DE MATERIALES

AUTORES :

Bach. Asmat Ruiz, Karen L. Bach. Jara Ypanaqué, Erik J.

ASESOR :

Dr. Ing. Cárdenas Alayo, Ranulfo Donato.

TRUJILLO – PERÚ

2013

DEDICATORIA

A mi familia

Por compartir su vida conmigo, por su amor , comprensión y apoyo…

les amo a todos! a quienes están presentes y a aquellos que me dejaron hermosos recuerdos…

A ti amigo: Por tu tiempo, tus consejos, tu paciencia, por nuestra amistad que empezó en el ciclo cero! y que espero siempre se mantenga!

Karen

A Jehová Dios: Por regalarme la vida, cuidar de los seres que amo y no soltar mi mano jamás.

i

A Jehová Dios: Por haberme dado la vida y salud Para lograr mis objetivos, además de su infinito amor …

A mi familia

Por brindarme todo su apoyo su amor compresión y compartir

conmigo todos mis logros y metas. A ti papá Jorge aunque no estés

Físicamente siempre te tengo presente. A todos mis tíos por su incondicional apoyo…

A mis padres y hermanas: Por su dedicación y su apoyo, por estar presente siempre y nunca abandonarme. A mis Hermanas por sus consejos y jaladas de oreja que son bien recibidas.

A Sobrino Stephano:

Por darme la alegría de su sonrisa y por brindarme un motivo fuerte

para salir adelante

Erik

ii

AGRADECIMIENTO

A la Universidad Nacional de Trujillo, por habernos permitido desarrollarnos

intelectualmente en sus aulas, logrando de este modo cumplir con una de las más

anheladas metas de nuestra vida, ser profesionales.

Al proyecto: “Evaluación de la franja de corrosión de la costa peruana”,

encargado su ejecución a la Universidad Nacional de Trujillo por parte de

OSINERGMIN, por habernos facilitado los materiales empleados en esta

investigación, así como al laboratorio de corrosión y degradación, el cual

pertenece al Departamento de Ingeniería de Materiales, por permitir el desarrollo y

ejecución de la presente investigación.

A nuestro asesor Dr. Ing. Donato Cárdenas Alayo, por la propuesta y la

oportunidad de desarrollar la presente investigación bajo su tutoría, por su

orientación, consejos y conocimientos impartidos durante nuestra formación

profesional.

Al Ing. Otiniano Méndez Dionicio, quien con experiencia y paciencia nos

brindó su apoyo incondicional así como su amistad.

Nuestra gratitud y reconocimiento por siempre.

Los Autores.

iii

ÍNDICE

Dedicatoria .... i

Agradecimiento ................................................................................................... iii

Índice ........................................................................................................... iv

Listado de figuras .............................................................................................. vii

Listado de tablas ............................................................................................... viii

Resumen ........................................................................................................... ix

Abstract ............................................................................................................x

I. INTRODUCCIÓN

I.1 REALIDAD PROBLEMÁTICA ........................................................................1

I.2 ANTECEDENTES EMPÍRICOS .......................................................................2

I.3 ANTECEDENTES TEÓRICOS ........................................................................4 Corrosión Atmosférica ......................................................................................4

Mecanismo electroquímico .............................................................................4

Factores químicos ...........................................................................................5

Corrosión atmosférica del zinc .......................................................................5

Corrosión del acero al carbono ......................................................................7

Velocidad de corrosión ...................................................................................9

Estimación de las categorías de corrosividad ................................................ 10

Predicciones de durabilidad ........................................................................... 12

iv

I.4 PROBLEMA ................................................................................................... 13

I.5 HIPÓTESIS .................................................................................................... 13

I.6 OBJETIVOS ....................................................................................................13

I.7 IMPORTANCIA ...............................................................................................14

II. MATERIALES Y MÉTODOS

II.1 MATERIALES ................................................................................................ 15

UNIVERSO OBJETIVO ..................................................................................... 15

UNIVERSO MUESTRAL ................................................................................... 15

MUESTRA O MATERIAL DE ESTUDIO .......................................................... 15

II.2 METODOS Y TECNICAS ............................................................................... 15

II.2.1 Diseño de Investigación ........................................................................ 15

II.2.2 Procedimiento Experimental ................................................................. 15

A. Corte de probetas de acero y zinc ..................................................... 18

B. Limpieza de superficies de probetas .................................................. 18

C. Pesaje inicial de probetas y codificación de las probetas .................. 18

D. Exposición a la Atmósfera .................................................................. 19

E. Retiro de las Probetas ........................................................................ 19

F. Limpieza de las Probetas ................................................................... 19

G. Pesaje y Determinación de la Pérdida de Peso ................................. 21

H. Observación en el microscopio .......................................................... 21

I. Fotografiado final ................................................................................. 21

v

III. RESULTADOS

III.1. Categorías de Corrosividad del acero y zinc .................................................22

A. Para el acero al carbono .................................................................................22

B. Para el zinc .....................................................................................................26

IV. DISCUSION DE RESULTADOS

4.1.1 Categorías de corrosividad del acero ................................................... 32

4.1.2 Categorías de corrosividad del zinc ...................................................... 32

4.2. Durabilidad del acero y zinc ........................................................................... 33

V. CONCLUSIONES DE RECOMENDACIONES ................................ 34

5.1 Conclusiones ........................................................................................... 34

2.2 Recomendaciones ................................................................................... 34

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 34

APÉNDICE

APÉNDICE I: Pérdida de masa y velocidades de corrosión del acero al

carbono y el zinc expuestos en la atmósfera de la provincia

de Trujillo .......................................................................................... 38

APÉNDICE II: Fórmulas empíricas y estimación de durabilidad del acero y

zinc en la atmósfera de la Provincia de Trujillo. ............................... 57

vi

ANEXOS

ANEXO I: Descripción de las estaciones de ensayo y sus alrededores. .............. 68

ANEXO II: Norma ISO 9226-92. ........................................................................ 79

ANEXO III: Norma ISO 8407. ............................................................................. 84

LISTADO DE FIGURAS

Fig. 2.1 Diagrama de bloque del procedimiento experimental ............................. 17

Fig. 2.2 Plano de distribución de las probetas en el bastidor .............................. 19

Fig. 3.1 Velocidad de corrosión vs Distancia al mar para el acero .............................. 23

Fig. 3.2 Mapa de corrosividad atmosférica del acero al carbono en la

provincia de Trujillo ................................................................................. 24

Fig. 3.3 Figura de durabilidad versus distancia al mar (rango) para el

acero....................................................................................................... 26

Fig. 3.4 Velocidad de corrosión vs Distancia al mar para el zinc. ............................... 28

Fig. 3.5 Mapa de corrosividad atmosférica del zinc en la provincia de

Trujillo. .................................................................................................... 29

Fig. 3.6 Figura de durabilidad versus distancia al mar (rango) para el

zinc. ........................................................................................................ 31

+

vii

LISTADO DE TABLAS

Tabla 1.2 Velocidades de corrosión del primer año de exposición para

las diferentes categorías de corrosividad. .......................................... 11

Tabla 2.1 Ubicación geográfica de las estaciones de monitoreo ....................... 16

Tabla 2.2 Registro de pérdida de masa, según el número de limpiezas

de las probetas corroídas ................................................................... 21

Tabla 3.1 Velocidad de corrosión y categorías de corrosividad del

acero al carbono a 1 año de exposición en la atmosfera de

Trujillo ................................................................................................. 22

Tabla 3.2 Valores de las constantes de la fórmula de durabilidad ..................... 25

Tabla 3.3 Durabilidad del acero en años 25

Tabla 3.4 Velocidad de corrosión y categorías de corrosividad del zinc a 1 año de exposición en la atmósfera de Trujillo. 27

Tabla 3.5 Valores de las constantes de la fórmula de durabilidad

para el zinc 30

Tabla 3.6 Durabilidad del zinc en años 30

viii

RESUMEN

En el presente trabajo de investigación se determinó las categorías de

corrosividad atmosférica y durabilidad del acero y zinc, en la Provincia de Trujillo,

ubicada en la costa norte del Perú, durante el período 2007-2011; para llevar a

cabo la investigación y así poder evaluar el grado de corrosividad de la atmósfera

de la Provincia en mención, se procedió a medir la velocidad de corrosión de los

metales acero al carbono y zinc, expuestos durante un año (Abril 2007-Abril

2008), para lo cual se usó las normas ISO 9223, ISO 9226 e ISO 8407.

Luego con datos de la velocidad de corrosión para exposiciones a 2 años y 4

años, a partir del primer año se estimó la durabilidad de los metales antes

aludidos.

Los resultados finales muestran que en la Provincia de Trujillo, la corrosividad

atmosférica sobre el acero al carbono y zinc varía de media (C3) a muy alta (C5),

según la norma ISO 9223 - WD. Así mismo, la durabilidad promedio del acero y

zinc, en la Provincia de Trujillo en la franja de 0-6 Km es 07 años,

aproximadamente, en la franja de 6-12 Km el acero dura 13 años y el zinc 17

años y en rangos mayores a 12 Km ambos metales tienen una durabilidad de 18

años, aproximadamente.

En base a los resultados finales, se recomienda que para aumentar la vida útil del

acero de bajo carbono con categoría de corrosividad C5, se debe proteger con un

sistema de pintura epóxico o poliuretano, con 80micras de espesor de la pintura

base (conteniendo polvo de zinc) y tres capas de pintura de acabado con 200

micras de espesor (basados en la norma ISO 11303) haciendo un total de 280

micras. Para estructuras galvanizadas expuestas en atmósferas con categorías

de corrosividad C2 y C3 se recomienda usar una pintura acrílica o de PVC con

80micras de espesor de pintura base y 80micras de espesor de pintura de

acabado u otro sistema de protección con pinturas de acuerdo a lo establecido en

la norma ISO 11303.

Palabras clave: Corrosividad atmosférica, durabilidad, sistema de pintura, acero

galvanizado.

ix

ABSTRACT

In the present investigation it was determined the atmospheric corrosivity

categories and durability of steel and zinc, in the Province of Trujillo, located on

the northern coast of Peru during the period 2007-2011, to conduct research and

thus be able assess the corrosivity of the atmosphere of the Province in question,

we proceeded to measure the corrosion rate of carbon steel and metals zinc,

exposed for one year (April 2007-April 2008), which was used for standards ISO

9223, ISO 9226 and ISO 8407.

Then data from the corrosion rate for exposures to two years and four years, from

the first year was estimated durability of metals referred to above.

The final results show that in the Province of Trujillo, atmospheric corrosivity of

carbon steel and zinc varies on average (C3) to very high (C5), ISO 9223 - WD.

Also, the average durability of steel and zinc, in the province of Trujillo in the range

of 0-6 km is 07 years or so, in the range of 6-12 Km hard steel and zinc 13 years

and 17 years ranges greater than 12 km both metals have a shelf life of 18 years

or so.

Based on the final results, it is recommended to increase the lifetime of low carbon

steel in corrosivity category C5, must be protected with a polyurethane or epoxy

paint with thick 80micras the primer (containing powder zinc) and three layers of

paint finishing with 200 micron thick (based on ISO 11303) making a total of 280

microns. For galvanized structures exposed to corrosive atmospheres categories

C2 and C3 is recommended to use a PVC or acrylic paint with paint 80micras thick

base and thick 80micras finished paint or other paint protection system in

accordance with the provisions of ISO 11303.

Keywords: atmospheric corrosivity, durability, paint system, galvanized steel.

x

I. INTRODUCCIÓN I.1 REALIDAD PROBLEMÁTICA El fenómeno llamado corrosión puede ser definido como el deterioro de los

metales, a causa de alguna reacción con el medio ambiente en que son usados, debido a

esto, la corrosión atmosférica es un tema que ha captado mayor atención a fines del

presente siglo, a nivel mundial [1].

En el Perú, de acuerdo con la empresa Teknoquímica, en el año 2000 las pérdidas por

corrosión representaron 8% del PIB (Producto Bruto Interno), es decir, éstas alcanzaron

cerca de 1200 millones de dólares [2].

La actividad económica que se desarrolla en la ciudad de Trujillo va desde un alto

potencial agrícola hasta la explotación industrial, produciendo cambios significativos en el

contenido de aeroquímicos en la atmósfera, lo cual genera una mayor agresividad de la

misma sobre los equipos y estructuras metálicas expuestas al aire libre; ya que la

corrosividad atmosférica no es una característica exclusiva del metal, sino que depende

del tipo de atmósfera donde éste se encuentre expuesto.

La corrosividad atmosférica ha resultado ser un gran problema para las empresas que

comercializan energía eléctrica, pues gastan buena cantidad de su presupuesto en el

mantenimiento anticorrosivo de sus instalaciones, por lo que podrían incrementar las

tarifas eléctricas.

OSINERGMIN es un organismo fiscalizador de las empresas que desarrollan actividades

en los subsectores de Electricidad e Hidrocarburos y minería, la cual define la

metodología de ingreso regulado en base al costo de los activos de la infraestructura en

función de la generación, transmisión y distribución de la electricidad, por lo que sus

decisiones de autorización requieren estudios técnicos – científicos especializados.

Debido a lo expuesto, surge la necesidad de estudiar el nivel de agresividad atmosférica

que ocurre sobre estructuras y conductores de instalaciones eléctricas, en las poblaciones

costeras como la Provincia de Trujillo; para encontrar métodos eficaces de protección

contra la corrosión del acero estructural.

1

La corrosión atmosférica es uno de los enemigos naturales más perseverantes que

genera deterioro en los metales por acción del medio ambiente y se debe a múltiples

causas; por su propia naturaleza, seguirá prevaleciendo de manera tal que los costos

asociados a este fenómeno no podrán ser eliminados completamente. I.2 ANTECEDENTES EMPÍRICOS:

- Aguilar P. y Cárdenas D, midieron la velocidad de corrosión del cobre en la ciudad

de Trujillo en los años 1998 y 2004 determinando que para el cobre la corrosividad

atmosférica es muy alta y extremadamente alta en la mayoría de los casos, ello

se debió a la alta polución por cloruros y de dióxido de azufre [3].

- Carranza P., realizó un estudio de corrosividad en el puerto de Salaverry con

probetas de Zn, Al, Cu y Fe, obteniendo una categoría de corrosividad de C5 [4].

- Castillo y Valle, evaluaron la corrosividad atmosférica en Virú, La Esperanza y

Paiján, en función de factores meteorológicos y de contaminación, llegando a la

conclusión que, su categoría de corrosividad atmosférica es de C3 – C4 (mediana

alta corrosividad) para el cobre, zinc y acero [5].

- Cortijo A. realizó estudios de corrosividad en el balneario de Buenos Aires,

obteniendo una categoría de corrosividad de C5 en factores climáticos y con

probetas de Zn, Al, Cu y Fe [6].

- Díaz y Charcape, estudiaron la corrosividad atmosférica en la zona costera del

departamento de la Libertad en función de las variables atmosféricas, usando

probetas de alambre – tornillo, llegando a la conclusión de que correlacionando el

tiempo de humectación, la velocidad de depósito de cloruros y la velocidad de

depósito de dióxido de azufre; la categoría de corrosividad atmosférica para la

zona evaluada durante el año 2003 fue C3 – C4 (mediana-alta corrosividad

atmosférica) [7].

2

- Díaz y Otiniano, realizaron un estudio de corrosión atmosférica en diferentes zonas

del distrito de Trujillo, estableciendo que en Buenos Aires, Huanchaco, y Salaverry

existía una categoría de corrosividad C5, en Vista Alegre y La Esperanza, C4 y el

Trujillo y Laredo una categoría de corrosividad C3 [8].

- Morcillo y colaboradores, evaluaron los factores que favorecen la corrosión

atmosférica, en distintos países iberoamericanos, período 1988 – 1994, llegando a

la conclusión que en el Perú, en la ciudad de Lima, la categoría de corrosividad

para el acero y zinc es de C3 y C3-4; respectivamente, mientras que en Piura el

acero presenta categoría C2 y el zinc C4 [9].

- Morcillo y Feliu, estudiaron los principios básicos de la corrosión atmosférica en

distintas regiones de España, llegando a la conclusión que la meteorología y la

contaminación atmosférica son los principales parámetros que influyen en este

fenómeno. Obteniéndose que la corrosión del zinc no parece depender de la

contaminación por SO2 , a diferencia de la corrosión del acero y el cobre [10].

- El Instituto de Corrosión y Protección de la PUPC estudió la corrosividad

atmosférica del acero, zinc, cobre y aluminio en la zona de Concesión de

EDELNOR S.A.A. determinando que para el acero la corrosividad corresponde a

las categorías alta y muy alta (categorías C4 y C5 según ISO 9223), esto es para

la franja comprendida entre 290m y 1.6 km, sin embargo a distancias de 3.6 km la

corrosividad del acero es moderada o media (categoría C3 según ISO 9223). Y

para el zinc, indica una corrosividad alta y muy alta (categorías C4 y C5 según ISO

9223) abarcando una distancia de 7.7 km del mar aproximadamente, a partir de la

cual la corrosividad del zinc es moderada (categoría C3 según ISO 9223) [11].

3

I.3 ANTECEDENTES TEÓRICOS:

CORROSIÓN ATMOSFÉRICA: Se puede considerar a la corrosión atmosférica como una forma de corrosión que resulta

de la interacción entre una atmósfera natural y un material metálico expuesto en la misma.

Por atmósfera natural debe entenderse tanto la propia del exterior como del interior de

lugares bajo abrigo.

Las características físicas más importantes de una atmósfera natural son la temperatura,

por lo general comprendida en el intervalo de -20ºC a 60ºC y el grado de humedad

relativa (HR) entre 20 y 100% generalmente.

Los factores que afectan principalmente a los materiales desde el punto de vista de su

exposición a la atmósfera, son los climáticos y químicos [12].

Mecanismo electroquímico: En el más amplio sentido, la corrosión es la degradación de los materiales para adoptar

estados más estables en la naturaleza, siendo la corrosión metálica un fenómeno

electroquímico provocado por el medio ambiente.

La corrosión de los metales es una oxidación que puede ocurrir por la presencia de un

electrolito en contacto con la superficie del material metálico, y que se conoce como

corrosión acuosa o electroquímica. Esto se ilustra de manera sencilla a continuación para

el caso del acero:

Fe → Fe2+ + 2e- (reacción anódica)

1/2O2 + H2O + 2e-→ 2OH- (reacción catódica)

Existen dos aspectos importantes en estas dos reacciones: los electrones que involucran

la energía eléctrica y la presencia de un oxidante como es el oxígeno disuelto en agua

[12].

4

Factores químicos: Los contaminantes atmosféricos de mayor importancia son: partículas suspendidas

totales, ozono, monóxido de carbono (CO), óxido de nitrógeno, dióxido de azufre (SO2) y

cloruros.

Los agentes contaminantes inorgánicos son generados por los vehículos y las industrias,

los orgánicos por los basureros [13].

Uno de los factores que determina principalmente la intensidad del fenómeno corrosivo es

la composición química de la misma. El SO2 y NaCl son los agentes corrosivos más

comunes en la atmósfera. El NaCl se incorpora a la atmósfera desde el mar. Lejos de

éste, la contaminación atmosférica depende de la presencia de industrias y núcleos de

población, siendo el contaminante principal por su frecuencia de incidencia sobre el

proceso corrosivo, el dióxido de azufre (SO2), proveniente de la combustión de sólidos y

líquidos que contienen azufre. Esto implica por consiguiente, la necesidad de medir la

cantidad de los distintos contaminantes dispersados dentro de la capa de aire. La

concentración de los contaminantes se mide en partes por millón (ppm) o en microgramos

por metro cúbico (µg/m3)

CORROSIÓN ATMOSFÉRICA DEL ZINC (Zn):

El Zn es un metal que en contacto con la atmósfera a temperatura ambiente, reacciona de

modo que los átomos de Zn liberan electrones en las zonas anódicas de la superficie del

metal:

Zn → Zn2+ + 2e-

En las zonas catódicas de la superficie del metal los electrones liberados se combinan

con el oxígeno y agua de acuerdo con la reacción:

O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-

La reacción global produce hidróxido de zinc:

2Zn + O2 + 2H2O → 2Zn (OH)2

Luego, el hidróxido de zinc, Zn (OH)2, reacciona con otras especies de la atmósfera que

pueden estar presentes [14].

5

Los principales compuestos que se forman como productos de la corrosión del Zn son los

siguientes:

Óxidos ZnO (Zincita: blanco)

Hidróxidos ε-Zn(OH)2 ( hidróxido de zinc: blanco)

Cloruros ZnCl2(cloruro de zinc)

ZnCl2.4Zn(OH)2 (tetrahidroxicloruro de zinc)

[ZnCl5(OH)8Cl2] (clorurohidroxicompuesto de zinc)

Zn5(OH)8Cl2.H2O (Simonkoleite: blanco)

Sulfatos

ZnSO4 (sulfato de zinc)

ZnSO4.7H2O (sulfato de zinc heptahidratado)

ZnSO4.6H2O (sulfato de zinc hexahidratado)

ZnSO4.H2O (Gunigita: blanco)

Zn4SO4(OH)6.4H2O (Hidroxisulfato de zinc: blanco)

Zn4SO4.3Zn(OH)2.4H2O (Hidroxisulfato de zinc: blanco)

Sulfuros α- ZnS (sulfuro de zinc alfa)

β- ZnS (sulfuro de zinc beta)

ZnS.H2O (sulfuro de zinc hidratado)

Carbonatos ZnCO3 (Carbonato de zinc: incoloro)

Zn3(CO3)2(OH)6 (Hidrocincita: blanco)

4ZnO.CO2.4H2O (carbonato de zinc hidratado)

Zn3(CO3)(OH)6.H2O (Hidrocarbonato de zinc)

6

CORROSIÓN ATMOSFÉRICA DEL HIERRO (Fe) Y ACERO DE BAJO CARBONO:

Los aceros al carbono, compuestos de hierro (Fe) y carbono (C) principalmente, son

clasificados por la cantidad carbono que contienen como:

• Acero de bajo carbono, hierro dulce o simplemente hierro (%C aprox. < 0,20).

• Acero de contenido medio de carbono (%C: 0,20 – 0,40).

• Acero de contenido alto de carbono (%C: 0,40 – 1,0).

Los aceros aleados, de mayor costo que los aceros al carbono, contienen en diferentes

proporciones, elementos químicos adicionales tales como, Cr, Ni, Mo, V, W, Ti, Nb, para

incrementar sus propiedades mecánicas, de resistencia al desgaste o de resistencia a la

corrosión.

El acero al carbono (y los metales en general), en contacto con la atmósfera terrestre se

corroe significativamente si la humedad relativa del ambiente es superior al 70%. El

oxígeno de la atmósfera se difunde a través de la película de agua que cubre a la pieza

de acero llegando a la superficie de la pieza. En ciertos lugares de la superficie del acero,

conocidos como zonas anódicas, los átomos de Fe liberan 2 electrones, e-, según la

reacción de oxidación electroquímica:

Fe → Fe2+ + 2 e-

En otras zonas de la superficie del acero, llamadas zonas catódicas, los electrones

liberados se combinan con las moléculas de oxígeno y de agua, de acuerdo con la

reacción de reducción electroquímica:

½ O2 + H2O + 2 e-→ 2OH-

La reacción química total que se genera es:

Fe + ½ O2 + H2O → Fe (OH)2

El Hidróxido Ferroso, Fe (OH)2, no es estable, por lo que con el oxígeno y agua del

ambiente es capaz de formar la herrumbre; la reacción se suele representar como:

2Fe (OH)2 + ½ O2 + H2O → 2Fe (OH)3

La herrumbre, Fe (OH)3, como producto de la corrosión forma capas que cubren la

superficie externa del metal que, si son suficientemente compactas y adherentes, pueden

7

actuar como barreras que dificultan el proceso corrosivo o, si son porosas y de baja

adherencia el metal continúa perdiendo masa al formarse más herrumbre.

Si la atmósfera terrestre está contaminada, además de oxígeno, tenderán a difundirse a

través de la película de agua que rodea al metal, átomos e iones de los elementos

contaminantes para reaccionar con el metal, acelerando su corrosión.

En zonas cercanas al mar las sales marinas (cloruro de sodio), o en zonas industriales o

urbanas los productos de la quema de combustibles (SO2, CO2, etc.), producen

reacciones químicas que pueden afectar negativamente la integridad de una pieza

metálica.

La morfología de las capas de los productos de corrosión atmosférica del acero al

carbono es compleja. Estas capas suelen ser porosas y no suministran una barrera contra

la penetración de oxígeno y otras especies.

Las películas de corrosión formadas sobre el acero al carbono expuesto a la atmósfera

muestran generalmente dos capas: una interna y de mayor densidad, en su mayoría

compuesto de FeOOH con algo de Fe3 O4 y una capa más externa porosa de α-FeOOH

(goetita) y γ-FeOOH (lepidocrocita) [14].

Otros compuestos que suelen formarse como consecuencia de la corrosión atmosférica

del Fe y acero al carbono son:

Óxidos FeO (óxido de hierro II)

Fe2O3 (óxido de hierro III)

γ-Fe2O3 (maghemita)

Fe2O3.xH2O (óxido de hierro III hidratado)

Fe3O4 (magnetita: oscuro)

Hidróxidos Fe(OH)2 (hidróxido ferroso)

Fe(OH)3 (hidróxido férrico o herrumbre)

γ-FeOOH (lepidocrocita: rojo)

α-FeOOH (goetita:marrón)) β-FeOOH (Akaganeita: naranja)

δ-FeOOH (producto amorfo: marrón rojizo) Cloruros FeCl2 (cloruro ferroso)

8

FeCl2.4H2O (cloruro ferroso tetra hidratado)

FeCl3 (cloruro férrico)

FeCl3.2 1/2H2O (cloruro férrico 2.5 hidratado)

FeCl3.6H2O (cloruro férrico hexa hidratado)

Sulfatos FeSO4.H2O (sulfato ferroso hidratado)

Fe2(SO4)3 (sulfato férrico)

FeSO4.7H2O (sulfato ferroso hepta hidratado)

FeSO4.5H2O (sulfato ferroso penta hidratado)

Fe2(SO4)3.9H2O (sulfato férrico nona hidratado)

Sulfuros Fe2S3 (sulfuro de hierro III)

Carbonatos FeCO3 (carbonato de hierro)

VELOCIDAD DE CORROSIÓN Las técnicas gravimétricas consisten en obtener una medida directa de la velocidad de

corrosión pesando al inicio y al final de la exposición la muestra metálica (probeta) una

vez que se han eliminado los productos de corrosión. Por diferencia de masa, se

determina la velocidad promedio de pérdida de masa en el periodo de tiempo considerado

[15].

Una vez determinada la pérdida de masa se puede estimar la velocidad de corrosión, V,

se obtiene según la norma ISO 9226 [16], con las siguientes fórmulas:

A) Para las probetas planas de Fe y Zn:

Δm V= (1)

Aρt Donde: Δm, pérdida de masa, en g; A, área total expuesta de la probeta, en m2; ρ.

densidad del metal, en g/cm3; t, tiempo de exposición, en años; V, velocidad de corrosión,

en μm/año [16].

9

Las densidades que permiten hacer los cálculos de la velocidad de corrosión de los

metales evaluados son:

Acero de bajo carbono (Fe): 7.86 g/cm3; Zinc: 7.14 g/cm3

Datos de la geometría de las probetas

• Placas de Fe: Dimensiones, 150 x 100 mm (promedio)

• Placas de Zn: Dimensiones, 150 x 100 mm y 50 x 100 mm (promedio)

Esta técnica de pérdida de masa es la más ampliamente utilizada en los estudios de

corrosión atmosférica, dado que es relativamente simple y precisa. Se debe asegurar que

los productos de corrosión se puedan retirar de la muestra sin gran ataque del metal base.

Para ello, se emplean distintas soluciones específicas para cada metal y los productos de

corrosión se eliminan mediante ciclos sucesivos de limpieza en estas soluciones. Este

tratamiento de ciclos se repite hasta la completa eliminación de los productos de

corrosión. El método de inmersiones sucesivas, aunque lento, además de garantizar la

eliminación total de los productos de corrosión, permite diferenciar la pérdida de masa del

metal generada por la corrosión atmosférica de la ocasionada por ataque de la solución

empleada en la limpieza [15].

ESTIMACIÓN DE LAS CATEGORÍAS DE CORROSIVIDAD El Comité Técnico, TC 156 WG4, de la organización, “International Standard Organization

(ISO)” elaboró a fines de la década de 1980 e inicios de la década de 1990, con el

propósito de estandarizar los ensayos de corrosión atmosférica en todo el mundo, 4

estándares internacionales para la determinación de la corrosividad de las atmósferas y

su clasificación. Estas normas son ISO 9223, 9224, 9225 y 9226 [17, 18,19 y 16].

Con el fin de clasificar las atmósferas en la provincia de Trujillo, las probetas planas de Fe

y Zn se deben exponer a la atmósfera, en distintas estaciones de monitoreo, para luego

obtener sus diferentes velocidades de corrosión. Con el primer año de exposición la

categoría de corrosividad de una atmósfera se determina usando la Tabla 02 y 03 de la

norma ISO/ WD 9223 [17].

10

Tabla 1.1. Categorías de corrosividad de la atmósfera, según la norma ISO/WD 9223 [17].

Categoría Corrosividad

C 1

C 2

C 3

C 4

C5

CX

Muy baja

Baja

Media

Alta

Muy Alta

Extrema

Tabla 1.2. Velocidades de corrosión del primer año de exposición para las diferentes categorías de corrosividad [20].

Cat

egor

ía d

e

corro

sivi

dad Velocidades de corrosión de metales

Unidades Acero al

carbono Zinc Cobre Aluminio

C1 g/m2.a ≤ 10 ≤ 0,7 ≤ 0,9 Despreciable

μm/a ≤ 1,3 ≤ 0,1 ≤ 0,1 -

C2 g/m2.a 10 - 200 0,7 – 5 0,9 - 5 ≤ 0,6

μm/a 1,3 - 25 0,1 - 0,7 0,1 - 0,6 -

C3 g/m2.a 200 - 400 5 – 15 5 - 12 0,6 - 2

μm/a 25 - 50 0,7 - 2,1 0,6 - 1,3 -

C4 g/m2.a 400 - 650 15 - 30 12 - 25 2 - 5

μm/a 50 - 80 2,1 - 4,2 1,3 - 2,8 -

C5 g/m2.a 650 - 1500 30 - 60 25 - 50 5 - 10

μm/a 80 - 200 4,2 - 8,4 2,8 - 5,6 -

CX g/m2.a 1500 - 5500 60 - 180 50 - 90 >10 μm/a 200 – 700 8,4 - 25 5,6 - 10 -

11

PREDICCIONES DE DURABILIDAD

Los modelos para predecir el daño por corrosión de los metales en la atmósfera tienen su

utilidad para conocer la durabilidad de las estructuras metálicas, para determinar los

costes económicos de los daños asociados con la degradación de los materiales, para el

conocimiento científico del efecto de las variables ambientales en la cinética del proceso

de corrosión atmosférica, etc. Sin embargo, las predicciones de corrosión constituyen un

problema complejo por mediar en ellas múltiples factores [4].

Para poder realizar este procedimiento bastaría únicamente con exponer la suficiente

cantidad de probetas como para poder realizar retiros en varios intervalos de tiempo

durante al menos 3 ó 4 años en ambientes exteriores y para poder predecir la durabilidad

de dicho material a mayores tiempos de vida en servicio (10 o 20 años) [5].

Durante los últimos 50 años varios autores han considerado que la siguiente expresión

permite estimar la durabilidad de los metales: [21]

C = Atn (2)

Donde:

a) C = (mi-mf)/A es la pérdida de masa por unidad de área para metales en forma de

placas ó (mi-mf)/L (pérdida de masa por unidad de longitud), para metales en

forma de barras o alambres de sección circular.

b) A y n son parámetros que se determinan con los datos experimentales para cada

tipo de metal y para cada lugar donde el metal está en servicio.

Dividiendo entre la densidad de cada metal, la cantidad C se puede expresar

directamente como: reducción del espesor (en unidades de longitud) o reducción

de la sección transversal (en unidades de área) del componente.

12

Para establecer la cinética de corrosión y poder aplicar esta relación bastará con exponer

una cantidad suficiente de probetas que permita hacer retiros a diferentes tiempos de

exposición, de tal manera que, aplicando logaritmos a ambos lados de la ecuación (2) se

tiene:

Log C = n log t + log A (3)

En una figura de escala bilogarítmica de la ecuación anterior (también se le llama ley bi

logarítmica), los datos de pérdida de espesor por corrosión versus tiempo tienden a

ubicarse en una recta.

I.4 PROBLEMA: ¿Cuál es el nivel de corrosividad atmosférica y durabilidad del acero al carbono y zinc

expuestos en la atmósfera de la Provincia de Trujillo durante 2007/2011?

I.5 HIPOTESIS:

• Implícita.

I.6 OBJETIVOS:

I.6.1. Objetivo General

Evaluar el nivel de corrosividad atmosférica determinando la categoría de corrosividad y

durabilidad del acero al carbono y zinc expuestos a la atmósfera de la Provincia de Trujillo

durante 2007/2011.

I.6.2. Objetivos Específicos

• Medir la velocidad de corrosión atmosférica del acero al carbono y zinc en

términos de pérdida de espesor por año (μm/a), expuestos en la atmósfera de la

Provincia de Trujillo – Perú, durante el período 2007- 2011.

13

• Determinar las categorías de corrosividad de la atmósfera de la provincia de

Trujillo, especificados para cada metal en la norma ISO/WD 9223.

• Estimar el tiempo de vida útil de los metales acero al carbono y zinc, mediante la

fórmula empírica C = A.tn.

• Recomendar el tipo de sistema de pintura y tratamiento superficial previo para

controlar la corrosión del acero, en base a las categorías de corrosividad y

durabilidad estimados previamente.

I.7. IMPORTANCIA:

El deterioro de los metales por causa de la corrosión atmosférica constituye una de las

pérdidas económicas más grandes de la civilización moderna, esto ha significado una

preocupación para las empresas que comercializan energía eléctrica, pues genera gastos

en reposición, mantenimiento y protección a corto plazo de los dispositivos y equipos

electromecánicos que emplean para brindar sus servicios.

Debido a ello, mediante el presente trabajo, se pretende determinar el nivel de

corrosividad de la atmósfera en distintos puntos de la provincia de Trujillo para luego

predecir la durabilidad del acero al carbono y zinc, con el fin de recomendar el método

más apropiado para controlar dicho fenómeno, tratando de alargar su vida útil y poder

reducir costos de mantenimiento y reparación.

14

II. MATERIALES Y MÉTODOS II.1 MATERIALES

• Universo: Atmósfera de la Provincia de Trujillo.

• Muestra: Estuvo formado por la atmósfera de 21 estaciones de monitoreo en la Provincia de

Trujillo, comprendidas entre 0 y 22 Km con respecto a la distancia al mar, donde

se midió la velocidad de corrosión del acero al carbono y zinc.

Se instalaron 9 probetas tanto de Fe y Zinc, por cada estación de monitoreo. Para las 21

estaciones de ensayo hicieron un total de 189 probetas, las dimensiones fueron 150mm x

100mm x 1.12mm, en el caso del acero de bajo carbono y 150mm x 100mm x 1.5mm para

el zinc.

Estaciones de monitoreo:

Para este estudio se ubicaron estaciones de monitoreo según se muestra en la Tabla 2.1.

II.2. MÉTODOS Y TÉCNICAS:

II.2.1. Diseño de Investigación: En este proyecto se usó un diseño de investigación descriptivo.

II.2.2. Procedimiento Experimental: El procedimiento para efectuar la toma de datos se muestra en la Figura 2.1.

15

Tabla 2.1. Ubicación geográfica de las estaciones de monitoreo.

Estación de Ensayo

Ubicación Distancia

al Mar (Km.)

EE – TRU – 1

EE – TRU – 2

EE – TRU – 3

EE – TRU – 4

EE – TRU – 5

EE – TRU – 6

EE – TRU – 7

EE – TRU – 8

EE – TRU – 9

EE – TRU – 10

EE – TRU – 11

EE – TRU – 12

EE – TRU – 13

EE – TRU – 14

EE – TRU – 15

EE – TRU – 16

EE – TRU – 17

EE – TRU – 18

EE – TRU – 19

EE – TRU – 20

EE – TRU – 21

Av. Larco 509. Buenos Aires, Víctor Larco. Grifo Eserva S.A.C.

Calle Helechos 120, Huanchaco.

Pje. Los Cóndores 165, Urb. Los Pinos, Trujillo.

Panamericana Norte – Curva de Sun, Moche. Grifo Delfín Cabada II.

Vía de Evitamiento 575 – Huanchaquito Alto.

Av. Chan Chan 104 y 28 de Julio, Villa del Mar. Emp. de Transp. E.T.H.S.A.

Av. Juan Pablo II S/N, Trujillo. Universidad Nacional de Trujillo, Edif. de Física.

Av. La Marina 1160- Urb. La Perla, Trujillo. Grifo Delfín Cabada I.

Guzmán Barrón 658. Santo Dominguito, Trujillo.

Pablo Tuch 550- Urb. Las Quintanas, Trujillo.

Av. Tahuantinsuyo 1890, La Esperanza.

Los Laureles Ms. J Lit. 2, Florencia de Mora, Segunda Etapa.

Prolong. Miraflores 2325, Trujillo.Combustibles Cotralib.

Ms. “B29” Lit. 24 II Etapa Manuel Arévalo.

Panamericana Norte Km. 570. El Milagro. Grifo Santa Julia.

Juan Carbajal N° 644, El Porvenir.

Ms. “V” Lot 9 – Urb. Libertad.

Sucre 2085 – Gran Chimú, El Porvenir.

Chalet E – 4, Laredo.

Av. P. García 101 – Urb. Centenario, Laredo.

Carretera a Simbal Km. 20 – Quirihuac, Laredo. Grifo El Che II.

0.5

0.3

2.5

2.8

1.2

3.5

4

4.1

6.7

5.9

6.8

7.8

7.9

6.9

7.8

9.4

8.9

10.6

11.3

12.3

21.4

16

Fig. 2.1. Diagrama de Bloques del Procedimiento Experimental.

RETIRO DE PROBETAS

LIMPIEZA DE PROBETAS

PESAJE FINAL Y DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DE CORROSIÓN, CATEGORÍA DE

CORROSIVIDAD Y DURABILIDAD.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

LIMPIEZA DE SUPERFICIES DE

PROBETAS Y PESAJE INICIAL

EXPOSICIÓN A LA ATMÓSFERA

ACERO AL CARBONO Y ZINC

CORTE Y MAQUINADO DE PROBETAS

17

A. Corte de probetas de acero al carbono y zinc: Se realizó el corte de cada una de las planchas de acero al carbono y zinc en condiciones

de suministro; de acuerdo a las dimensiones siguientes:

Placas de Fe: Dimensiones, 150 x 100 mm

Espesor promedio: 1.12mm

Placas de Zn: Dimensiones, 150 x 100 mm y 50 x 100 mm

Espesor promedio: 1.5mm

B. Limpieza de superficies de las probetas: Las superficies de las probetas se limpiaron según la Norma ISO 8407 [18], la cual

recomienda realizar una limpieza química para la evaluación de la corrosión de

especímenes por pérdida de masa de las probetas. Este método permitirá remover y

eliminar grasa, suciedad, productos corrosivos y otros contaminantes de las superficies de

la muestra a evaluar.

Los pasos que se deberán seguir son:

Para el acero al carbono y zinc:

• Se retiró la suciedad, grasa y óxido con lijas para obtener superficies medias (ni

ásperas, ni suaves). Luego se lavó con detergente.

• Posteriormente se sumergió las probetas en thinner y se frotó con un cepillo su

superficie para retirar los residuos de grasas.

• Finalmente, se enjuagó en agua destilada y se realizó el secado.

C. Pesaje inicial de probetas y codificación de las probetas: Se pesó la masa inicial de las probetas de acero al carbono como para las de zinc, en una

balanza electrónica (exactitud ± 0.001 g), antes de realizar su exposición a la atmósfera y

se codificó de acuerdo a su ubicación en el bastidor de la estación de ensayo.

18

D. Exposición a la Atmósfera:

Se colocó tanto las probetas de acero al carbono como las de zinc en el bastidor de

dimensiones según Norma y en la ubicación de acuerdo al esquema. Se dejó expuestas

las probetas por 4 años en la atmósfera de la Provincia de Trujillo, con retiros al año, 2

años y 4 años.

Fig. 2.2. Plano de distribución de las probetas en el bastidor.

E. Retiro de las Probetas: Pasado el tiempo establecido de exposición a la atmósfera, se retiraron las probetas de

manera adecuada y cuidadosa, teniendo en cuenta la codificación para luego colocarlas

en contenedores apropiados para su posterior limpieza.

F. Limpieza de las Probetas: Se procedió a remover los productos de corrosión formados en la superficie de las

probetas, aplicando la Norma ISO 8407 [22] para su respectiva limpieza, de la siguiente

manera:

52 53 54 55 56 57 58 59 60

43 44 45 46 47 48 49 50 51

40 41 42

37 38 39

CP- CP-

CP-

AP-

AP-

AP-

Z- Z-

Z-

Z-

Z- Z-

Z-

Z-

Z-

F-1

F-2

F-3

F-4

F-5

F-6

F-7

F-8

F-9

19

Para el acero al carbono:

• Se fotografió las probetas en el estado en que se las encontraron, al finalizar el

tiempo de exposición a la atmósfera de la ciudad de Trujillo.

• Se removió los productos de corrosión gruesos mecánicamente y después se hizo

un lavado con detergente. Enjuagar.

• Seguidamente, se sumergió las probetas en una solución removedora de óxidos

que consta de 450 ml. de agua destilada, 500 ml de ácido clorhídrico, 3.5 g de

urotropina y aforado con agua destilada hasta 1000ml., luego se frotó suavemente

con ayuda de un cepillo hasta retirar por completo los productos de corrosión, esto

se realizará a temperatura ambiente y a un tiempo de 10 minutos.

• Posteriormente se enjuagó nuevamente con agua destilada. Luego se secó con

una secadora eléctrica y bajo una campana extractora. Este ciclo se repitió hasta

observar que la superficie estaba totalmente limpia a vista del microscopio de

bajos aumentos.

Para el zinc:

• Se fotografió las probetas en el estado en que se las encontraron, al finalizar el

tiempo de exposición a la atmósfera de la ciudad de Trujillo.

• Se removió los productos de corrosión gruesos mecánicamente y después se hizo

un lavado con detergente. Seguidamente se enjuagó.

• Posteriormente se limpió su superficie frotando con ayuda de un cepillo, durante 1

minuto, sumergiéndolas en una solución de 700 ml de agua destilada, 200 g de

trióxido de cromo (CrO3), aforado a un litro de agua destilada, a una temperatura

de 80ºC.

• Se enjuagó en agua destilada y se realizará el secado empleando una secadora

eléctrica. Este ciclo de limpieza se repitió hasta tener la superficie totalmente

limpia a vista del microscopio de bajos aumentos.

20

G. Pesaje y Determinación de la Pérdida de Peso: Después de remover cuidadosamente los productos corrosivos formados en la superficie

de las probetas, se volvió a pesar las probetas en una balanza electrónica (exactitud ±

0.001 g), registrándose los pesos correspondientes, en una tabla parecida a la Tabla 2.2.

Tabla 2.2. Registro de pérdida de masa, según el número de limpiezas de las probetas

corroídas.

E. E. CÓDIGO MASA

INICIAL (g)

MASAS FINALES SEGÚN EL NÚMERO DE LIMPIEZAS (g) PERDIDA DE MASA (g)

mf1 mf2 mf3 mf4 ∆m1 ∆m2 ∆m3 ∆m4

TRU – 01

Z-16 Z-17 Z-18

H. Observación en el microscopio óptico: Se observó y fotografió en el microscopio el avance de la remoción química en la placa y

si aún contenía productos de corrosión, se pasó a la siguiente limpieza química.

I. Fotografiado final:

Finalmente se registró la superficie total, sin productos de corrosión. Luego se almacenó

en una bolsa plástica con su respectivo código. Luego se calculó la pérdida de peso y la velocidad de corrosión.

II.2.3. Instrumentos de análisis estadístico: Se aplicó un análisis estadístico descriptivo.

21

III. RESULTADOS

III.1. Categorías de corrosividad del acero al carbono y el zinc

A) Para el acero al carbono: En la tabla 3.1 se presenta las categorías de

corrosividad del acero en las 21 estaciones de monitoreo.

Tabla 3.1. Velocidad de corrosión y categorías de corrosividad del acero al carbono a 1 año de exposición en la atmósfera de Trujillo.

Estación de Ensayo

Promedio Velocidad de

Corrosión para el acero

(μm/año)

Categoría de corrosividad

Distancia al mar en Km


EE - TRU - 1 141.25 C5 0.5

0 a 6

EE - TRU - 2 113.33 C5 0.3 EE - TRU - 3 43.02 C3 2.5 EE - TRU - 4 60.86 C4 2.8 EE - TRU - 5 110.16 C5 1.2 EE - TRU - 6 50.10 C4 3.5 EE - TRU - 7 36.02 C3 4 EE - TRU - 8 33.27 C3 4.1 EE - TRU - 9 32.34 C3 6.7

6 a 12

EE - TRU - 10 22.13 C2 5.9 EE - TRU - 11 40.88 C3 6.8 EE - TRU - 12 34.80 C3 7.8 EE - TRU - 13 39.01 C3 7.9 EE - TRU - 14 41.00 C3 6.9 EE - TRU - 15 41.17 C3 7.8 EE - TRU - 16 26.76 C3 9.4 EE - TRU - 17 31.18 C3 8.9 EE - TRU - 18 35.80 C3 10.6 EE - TRU - 19 31.32 C3 11.3 EE - TRU – 20 32.63 C3 12.3 EE - TRU - 21 45.81 C3 21.4 > 12

22

En la Tabla 3.1 se presentan las velocidades de corrosión y las categorías de

corrosividad de las probetas de acero, en ella se detallan los valores para la exposición a

la atmósfera durante 1 año. La categoría de corrosividad del acero al carbono varía entre

C2 (22 µm/año) y C5 (141 µm/año) en las estaciones EE-TRU-10 y EE-TRU-01.

Fig. 3.1. Velocidad de corrosión vs Distancia al mar para el acero.

En la Figura 3.1 se muestra que la velocidad de corrosión para el acero es mayor

para distancias más cercanas al mar, salvo algunas excepciones, debido a que el bastidor

se encuentra ubicado en un establecimiento de servicio de combustible o en zonas

agrícolas, pues agentes contaminantes como CO2, insecticidas, plaguicidas, etc. resultan

un medio muy agresivo para dicho metal.

23

Fig. 3.2 Mapa de corrosividad atmosférica del acero al carbono en la provincia de Trujillo.

24

- Durabilidad del acero al carbono

Tabla 3.2 Valores de las constantes de la fórmula de durabilidad.

Franja costera

(km)

Periodo de Exposición,

t (años) Pérdida de Espesor, C (μm)

Ley de Durabilidad [C = A.t n ]

1er 2do 3er 1er 2do 3er 0-2 1 1.94 3.96 121.58 238.93 498.70 C = 121.410 t1.0257 2-4 1 1.94 3.95 47.50 80.78 135.32 C = 47.926 t0.7618 4-6 1 1.94 3.94 27.70 50.71 95.65 C = 27.757 t0.9033

6-8 1 1.94 3.96 38.20 61.43 112.50 C = 37.607t0.7861 8-10 1 1.94 3.95 28.97 49.75 91.51 C = 37.210 t0.4870

10-12 1 1.94 3.97 33.56 48.84 91.59 C = 28.830 t0.8373 12-16 1 1.94 3.97 32.63 48.93 86.35 C = 32.332 t0.7303 16-22 1 1.94 3.95 45.81 68.32 98.72 C = 31.925 t0.7075

En la Tabla 3.2 se muestra que los valores obtenidos para “n”, usando la fórmula de durabilidad, varían desde 0.4870 hasta 1.0257.

Tabla 3.3 Durabilidad del acero en años.

Franja costera

(km)

Constantes de la Ley de durabilidad

[C = A.t n ] Espesor

promedio, ti (µm)

Espesor crítico (0.2ti), ec (µm)

Durabilidad, t (años)

Durabilidad por tramos,

t (años) A(µm) N t=(ec/A)(1/n)

0-2 121.4 1.025 1200 240 2 7 2-4 47.92 0.761 1200 240 8

4-6 27.757 0.9033 1200 240 11 6-8 37.607 0.7861 1200 240 11

13 8-10 28.83 0.8373 1200 240 13 10-12 32.332 0.7303 1200 240 16 12-16 31.925 0.7075 1200 240 17 18 16-22 46.277 0.5581 1200 240 19

La Tabla 3.3 presenta la durabilidad del acero al carbono, en años; obteniéndose

el valor mínimo para la franja comprendida entre 0-6 km, mientras que entre 12-22 km el

valor es máximo.

25

Fig. 3.3 Figura de durabilidad versus distancia al mar (rango) para el acero.

La Figura 3.3 muestra que la durabilidad promedio del acero al carbono, en años,

es mayor conforme aumenta el rango de distancia respecto al mar.

B) Para el zinc: En la tabla 3.4 se aprecia las categorías de corrosividad del zinc en

las 21 estaciones de monitoreo. En ella se detallan los valores para la exposición a

la atmósfera durante 1 año.

26

Tabla 3.4. Velocidad de corrosión y categorías de corrosividad del zinc a 1 año de exposición en la atmósfera de Trujillo.

Estación de Ensayo


Corrosión para el zinc (μm/año)

Categoria de corrosividad



EE - TRU - 1 7.60 C5 0.5

0 a 6

EE - TRU - 2 8.34 C5 0.3

EE - TRU - 3 1.97 C3 2.5

EE - TRU - 4 5.26 C5 2.8

EE - TRU - 5 6.56 C5 1.2

EE - TRU - 6 2.88 C4 3.5

EE - TRU - 7 1.66 C3 4

EE - TRU - 8 2.23 C4 4.1

EE - TRU - 9 1.54 C3 6.7

6 a 12

EE - TRU - 10 1.83 C3 5.9

EE - TRU - 11 1.42 C3 6.8

EE - TRU - 12 1.06 C3 7.8

EE - TRU - 13 1.17 C3 7.9

EE - TRU - 14 1.44 C3 6.9

EE - TRU - 15 1.43 C3 7.8

EE - TRU - 16 1.04 C3 9.4

EE - TRU - 17 1.81 C3 8.9

EE - TRU - 18 0.90 C3 10.6

EE - TRU - 19 1.64 C3 11.3

EE - TRU - 20 1.88 C3 12.3

EE - TRU - 21 1.33 C3 21.4 > 12

En la tabla 3.4 se presentan las velocidades de corrosión y las categorías de

corrosividad de las probetas de zinc. La categoría de corrosividad del zinc varía entre el

valor mínimo para C3 (0.90 µm/año) y el máximo para C5 (8.34 µm/año) correspondientes

a las estaciones EE-TRU-18 y EE-TRU-02, respectivamente.

27

Fig. 3.4. Velocidad de corrosión vs Distancia al mar para el zinc.

En la Figura 3.4 se muestra que la velocidad de corrosión para el zinc es mayor

para distancias más cercanas al mar, salvo algunas excepciones, como es el caso de la

EE-TRU-03, debido a que el bastidor se encuentra ubicado en una zona completamente

asfaltada, rodeada de edificios, protegido de agentes corrosivos como fuertes vientos y

polvo ambiental, reduciendo así el efecto corrosivo en dicho metal.

28

Fig. 3.5 Mapa de corrosividad atmosférica del zinc en la provincia de Trujillo.

29

- Durabilidad del zinc

Tabla 3.5 Valores de las constantes de la fórmula de durabilidad para el zinc.

Franja costera

(km)

Periodo de Exposición, t (años)

Pérdida de Espesor, C (μm) Ley de Durabilidad [C = A.t n ]

1er 2do 3er 1er 2do 3er 0-2 1 1.94 3.96 7.50 13.10 28.98 C = 7.2631 t0.9837 2-4 1 1.94 3.95 2.94 5.30 9.69 C = 2.9569 t0.8675 4-6 1 1.94 3.94 2.03 3.91 7.79 C = 2.0335 t0.9808

6-8 1 1.94 3.96 1.35 2.56 4.56 C = 1.3718 t0.8866 8-10 1 1.94 3.95 1.42 2.77 5.54 C = 1.4297 t0.9882

10-12 1 1.94 3.97 1.27 2.44 4.96 C = 1.2700 t0.9885 12-16 1 1.94 3.97 1.88 3.15 5.85 C = 1.8573 t0.8258

16-22 1 1.94 3.95 1.33 2.38 4.84 C = 1.314 t0.9387

En la Tabla 3.5 se muestra que los valores obtenidos para “n”, usando la fórmula

de durabilidad, varían desde 0.8258 hasta 0.9885.

Tabla 3.6 Durabilidad del zinc en años.

Franja costera

(km)

Constantes de la Ley de durabilidad [C = A.t n ] Espesor

promedio, ti (µm)

Espesor crítico

(=ti), ec (µm)

Durabilidad, t (años) Durabilidad

por tramos, t (años) A(µm) n t=(ec/A)(1/n)

0-2 7.2631 0.9837 100 20 3 7 2-4 2.9569 0.8675 100 20 9

4-6 2.0335 0.9808 100 20 10 6-8 1.3718 0.8866 100 20 21

17 8-10 1.4297 0.9882 100 20 14 10-12 1.27 0.9885 100 20 16 12-16 1.8573 0.8258 100 20 18 18 16-22 1.314 0.9387 100 20 18

La Tabla 3.6 presenta la durabilidad del zinc, en años; obteniéndose el valor mínimo para la franja comprendida entre 0-6 km, mientras que entre 12-22 km el valor es máximo.

30

Fig. 3.6 Figura de durabilidad versus distancia al mar (rango) para el zinc.

La Figura 3.3 muestra que la durabilidad promedio del zinc, en años, es mayor

conforme aumenta el rango de distancia respecto al mar.

31

IV. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

4.1 Categorías de corrosividad del Acero de bajo carbono

Según la Tabla 3.1, Figura 3.1 y Figura 3.2 se puede apreciar que, en la franja

comprendida entre 0-2 km, existe mayor velocidad de corrosión y por lo tanto una

categoría de corrosividad más alta (C5). Luego, ésta va disminuyendo conforme aumenta

la distancia al mar, por ende se pasa a una categoría de corrosividad media (C3), con

excepción de la estación de monitoreo ubicada en Laredo que muestra una categoría de

corrosividad baja (C2).

Se han obtenido estos resultados debido a que, en la franja cercana al mar 0-2 km

existe un impacto del aerosol marino sobre las probetas de acero, que, siendo una

solución salina conductora favorece el fenómeno corrosivo, el cual es de naturaleza

electroquímica y disminuye conforme aumenta la distancia al mar. En este caso, se

considera como responsables del fenómeno corrosivo a los elementos presentes en el

aire, tales como: Humedad, oxígeno y el dióxido de azufre (producto del parque automotor

de la ciudad). Ver Figura I.1, Figura I.2 del anexo.

Estos datos coinciden con los mostrados por Cárdenas y Aguilar, Díaz y Otiniano.

4.2 Categorías de corrosividad del zinc Según la Tabla 3.4, Figura 3.4 y Figura 3.5 se puede apreciar que se obtiene

mayor velocidad de corrosión y por lo tanto, categoría de corrosividad muy alta (C5), en

la franja de 0-2 km. Conforme la distancia respecto al mar aumenta, disminuye la

velocidad de corrosión, por ende se pasa a una categoría de corrosividad media (C3), con

excepción de las estaciones de monitoreo ubicadas en Villa del Mar EE-TRU-06 y Urb. La

Perla EE-TRU-08, que muestra una categoría de corrosividad alta (C4).

32

Los resultados obtenidos se deben a que, en las zonas más cercanas al mar

(franja de 0-2 km) existe gran presencia de humedad que favorece la formación de un

electrolito sobre la superficie de las probetas, originando así el fenómeno corrosivo. El

constante aerosol marino y la presencia de cloruros hacen que la corrosión sea muy

severa.

Estos datos concuerdan con las investigaciones Díaz, J y Charcape, R., que, a

distancias mayores respecto al mar, la velocidad de corrosión disminuye.

4.3 Durabilidad del acero de bajo carbono y el zinc Para el acero tenemos que, presenta mayor durabilidad en la Franja comprendida

entre 12 y 22 Km en la zona de Laredo, obteniéndose así un promedio de 18 años. La

menor durabilidad se presenta en la Franja de 0-2 Km ubicada en la zona cercana al mar

como el caso de Buenos Aires y Huanchaquito Alto, obteniéndose una durabilidad

promedio de 7 años. Para el zinc, la mayor durabilidad se obtiene en la Franja de 16-22 Km de tal

manera que, la durabilidad promedio es de 18 años. Mientras que, la Franja comprendida

entre 0-2 Km ubicado en la zona cercana al mar como el caso de Buenos Aires y

Huanchaquito Alto presenta menor durabilidad, en este caso, el promedio de durabilidad

es de 7 años.

Esta variación en la durabilidad se debe a las condiciones atmosféricas existentes,

por ejemplo, en zonas cercanas al mar tenemos que, el factor más influyente es el aerosol

marino y la gran humedad, los cuales forman una solución salina que origina el fenómeno

corrosivo. Conforme aumenta la distancia respecto al mar, mayor es la durabilidad.

33

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 CONCLUSIONES

• Se determinó las categorías de corrosividad atmosférica y durabilidad del acero y

zinc, en la provincia de Trujillo, ubicada en la costa norte del Perú, durante el

período 2007-2011.

• Se logró determinar exitosamente la corrosividad atmosférica sobre el acero al

carbono y zinc, ésta varía desde media (C3) a muy alta (C5), en el departamento

de La Libertad, durante el periodo 2007-2008.

• Se estimó la durabilidad promedio del acero y zinc, en la provincia de Trujillo en la

Franja de 0-6 Km es 07 años, aproximadamente, en la Franja de 6-12 Km el acero

dura 13 años y el zinc 17 años y en rangos mayores a 12 Km ambos metales tienen

una durabilidad de 18 años, aproximadamente en el departamento de La libertad,

con datos de 4 años de exposición: 2007/2011.

5.2 RECOMENDACIONES

• Con el propósito de aumentar la vida útil del acero de bajo carbono con categoría

de corrosividad C5, se sugiere proteger con un sistema de pintura epóxico o

poliuretano, con 80micras de espesor de la pintura base (conteniendo polvo de

zinc) y tres capas de pintura de acabado con 200 micras de espesor (basados en

la norma ISO 11303) haciendo un total de 280 micras. La preparación superficial

del metal debe ser de grado 2½, es decir limpieza a “metal casi blanco”.

• Para estructuras galvanizadas expuestas en atmósferas con categorías de

corrosividad C2 y C3 se recomienda usar una pintura acrílica o de PVC con

80micras de espesor de pintura base y 80micras de espesor de pintura de

acabado u otro sistema de protección con pinturas de acuerdo a lo establecido en

la norma ISO 11303. [23]

34

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] MORCILLO M. y Col. (1999). “Corrosión y protección de metales en las atmosferas de Iberoamérica” CYTED, Madrid, pp 1.

[2] “Corrosión: fenómeno natural, visible y catastrófico”. [On line]. Fecha de consulta:

19 de Julio 2011.

Disponible en: [http://www.uv.mx/cienciahombre/revistae/vol20num2/articulos/corrosion/]

[3] Aguilar P. y Cárdenas D. (1998) Evaluación y control en los sistemas de transmisión de

energía eléctrica en la empresa HIDRANDINA S.A.- Trujillo. Universidad Nacional de

Trujillo- Perú.

[4] Carranza P. 1999 “Efecto de las variables atmosféricas y de contaminación, sobre la velocidad de corrosión del Zn, Al, Cu y Fe, estructural expuesto en el Puerto de Salaverry” Tesis de Maestría, escuela de post – grado, Universidad Nacional de Trujillo.

[5] Castillo, W y Valle, R. 2003.”Corrosividad atmosférica en Virú, La esperanza y Paiján en función de factores meteorológicos y de contaminación”. Tesis para optar

el título de Ingeniero Metalurgista – Universidad Nacional de Trujillo. Perú.

[6] Cortijo A. 1999 “Efecto de las variables atmosféricas sobre la velocidad de corrosión del zinc, aluminio, cobre y hierro estructural en el Balneario de Buenos Aires” Tesis de Maestría, escuela de post – grado, Universidad Nacional de Trujillo.

[7] Díaz, J y Charcape, R. 2005. “Corrosividad atmosférica en la zona costera del departamento de la libertad en función de las variables atmosféricas y probetas de alambre – tornillo, año 2003” .Tesis para optar el título de Ingeniero Metalurgista –

Universidad Nacional de Trujillo. Perú.

[8] Díaz A., Otiniano D. 2000 “Efectos del tiempo de humectación y contaminantes atmosféricos en la corrosividad de la ciudad de Trujillo” Tesis para optar el título de

Ingeniero de Materiales – Universidad Nacional de Trujillo. Trujillo-Perú.

35

[9] MORCILLO M. y Col. (1999). “Corrosión y protección de metales en las atmosferas de Iberoamérica” CYTED, Madrid.

[10] Morcillo M. y Feliu S.(1993). “Mapas de España de corrosividad atmosférica”

CYTED, Madrid.

[11] Pontificia Universidad Católica del Perú. (2004). “Estudio de Corrosividad atmosférica en la zona de concesión de EDELNOR S.A.A (Proyecto MICAT)”.San

Miguel, Lima –Perú.

[12] Mariaca L. y Col. (1999). “Corrosividad atmosférica.”Plaza y Valdez, México, pp 24

- 34.

[13] Genescá J. “Más allá de la herrumbre III. Corrosión y medio ambiente”. Capítulo

III: Corrosión atmosférica. [On line]. Fecha de Consulta: 19 de Julio del 2011. Disponible

en:

[http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/121/htm/sec_5.htm]

[14] MORCILLO M. y Col. (1999). “Corrosión y protección de metales en las atmosferas de Iberoamérica” CYTED, Madrid, pp12-25.

[15] MARIACA L. y Col. (1999). “Corrosividad atmosférica.”Plaza y Valdez, México, pp

23.

[16] ISO/WD 9223, “Corrosion of metals and alloys – Corrosivity of atmospheres – Classification, determination and estimation”.

[17] ISO 9224, “Corrosion of metals and alloys – Corrosivity of atmospheres – Guiding values for the corrosivity categories”, Switzerland, 1992.

[18] ISO 9225, “Corrosion of metals and alloys – Corrosivity of atmospheres – Measurement of pollution”, Switzerland, 1992.

36

[19] ISO 9226, “Corrosion of metals and alloys – Corrosivity of atmospheres – Determination of corrosión rate of standard specimens for the evaluation of corrosivity”, Switzerland, 1992.

[20] ISO 9223. “Corrosion of Metals and Alloys.Corrosivity of Atmospheres. Methods of Determination of Corrosion Rate Standar Specimens for the Evaluation of Corrosivity”, Ginebra, 1992.

[21] MORCILLO, M. y Col.” Atmospheric corrosión”. W.W. Kirk y H.H. Lawson, ASTM

STP 1.239, Filadelfia (Penn., EE.UU.), 1995.

[22] ISO 8407:2009. “Corrosion of metals and alloys – Removal of corrosion products from corrosion test specimens”.

[23] ISO 11303:2002. “Corrosion of metals and alloys - Guidelines for selection of protection methods against atmospheric corrosion”.

37

APÉNDICE I

Pérdida de masa y velocidades de corrosión del acero al carbono y el zinc, expuestos en la

atmósfera de la provincia de Trujillo.

38

AI.1. PARA EL ACERO AL CARBONO TABLA AI.1 Remoción de productos de corrosión de las estaciones de ensayo para 1 año de exposición en la Provincia de Trujillo.

Estación de Ensayo

Código de

Probeta

Masa Inicial

(g)

Masa Final (g)

Área (m2)

Pérdida de Masa

(g)

Velocidad de Corrosión

μm/año(g/m2.año)


Corrosión (μm/año)

Categoría de

Corrosividad Significado Color

Distancia al mar (km)

EE - TRU - 1 (Buenos

Aires)

F4 133.6818 95.6255 0.0304 38.0563 159.1183 141.25 C5 Muy alta

corrosividad Rojo 0.5 F5 129.5948 99.0031 0.0307 30.5917 126.8446 F6 129.8630 96.8072 0.0305 33.0558 137.7753

EE - TRU - 2 (Huanchaco)

F4 131.2993 102.0273 0.0305 29.2720 122.2266 113.33 C5 Muy alta


EE - TRU - 3 (Urb. Covirt)

F4 133.7584 122.8497 0.0306 10.9087 45.2875 43.02 C3 Media

corrosividad Amarillo 2.5 F5 130.9471 120.7762 0.0306 10.1709 42.2216 F6 132.4261 122.4036 0.0307 10.0225 41.5606

EE - TRU - 4 (Moche)

F4 135.9019 120.7308 0.0306 15.1711 63.1700 60.86 C4 Alta

corrosividad Naranja 2.8 F5 131.3845 118.2062 0.0306 13.1784 54.8816 F6 131.3718 115.8125 0.0307 15.5593 64.5306

EE - TRU - 5 (Huanchaquito

Alto)

F4 130.5502 99.8858 0.0307 30.6644 126.9259 110.16 C5 Muy alta


EE - TRU - 6 (Villa del Mar)

F4 133.8747 122.0134 0.0305 11.8613 49.4498 50.10 C4 Alta


EE - TRU - 7 (UNT)

F4 129.3984 121.8772 0.0305 7.5212 31.4235 36.02 C3 Media

corrosividad Amarillo 4 F5 130.9564 122.1919 0.0305 8.7645 36.5000 F6 131.6631 122.0108 0.0306 9.6523 40.1246

EE - TRU - 8 (Urb. La Perla)

F4 128.5539 120.3730 0.0304 8.1809 34.1852

33.27 C3 Media corrosividad Amarillo 4.1 F5 132.5795 124.2990 0.0306 8.2805 34.4389

F6 134.4182 126.9028 0.0307 7.5154 31.1924

39

EE - TRU - 9 (Santo

Dominguito)

F4 129.9800 122.0993 0.0306 7.8807 32.7139 32.34 C3 Media


EE - TRU - 10 (Urb. Las

Quintanas)

F4 129.0533 123.8310 0.0304 5.2223 21.8657 22.13 C2 Baja

corrosividad Verde claro 5.9 F5 131.9899 126.6662 0.0304 5.3238 22.2480

F6 130.4574 125.1143 0.0305 5.3431 22.2680

EE - TRU - 11 (La

Esperanza)

F4 132.5712 122.7374 0.0306 9.8339 40.8385 40.88 C3 Media


EE - TRU - 12 (Florencia de

Mora)

F4 132.8706 124.2510 0.0307 8.6196 35.7722 34.80 C3 Media


EE - TRU - 13 (Urb.

Miraflores)

F4 133.2617 123.6096 0.0305 9.6521 40.2795 39.01 C3 Media


EE - TRU - 14 (Manuel Arévalo)

F4 131.1975 121.4067 0.0314 9.7908 39.6423 41.00 C3 Media


EE - TRU - 15 (El Milagro)

F4 132.1834 122.3983 0.0304 9.7851 40.9566 41.17 C3 Media


EE - TRU - 16 (El Porvenir)

F4 134.1001 128.2933 0.0305 5.8068 24.2507 26.76 C3 Media


EE - TRU - 17 (Urb. Libertad)

F4 131.8706 124.4802 0.0307 7.3904 30.6736


F6 132.1817 124.7601 0.0306 7.4216 30.9052

EE - TRU - 18 (Gran Chimú)

F4 131.0416 122.3473 0.0307 8.6943 36.0885


F6 131.1775 122.6713 0.0308 8.5063 35.1599

40

EE - TRU - 19 (Laredo I)

F4 130.4651 122.4298 0.0306 8.0353 33.4633 31.32 C3 Media


EE - TRU - 20 (Laredo II)

F4 131.4763 123.5755 0.0306 7.9008 32.8407 32.63 C2 Baja

corrosividad Verde claro 12.3 F5 129.1503 121.2800 0.0305 7.8703 32.8311

F6 131.5396 123.7762 0.0307 7.7635 32.2061

EE - TRU - 21 (Quirihuac)

F4 132.1306 120.4862 0.0307 11.6445 48.1951 45.81 C3 Media


41

TABLA AI.2 Remoción de productos de corrosión de las estaciones de ensayo para 2 años en la Provincia de Trujillo.

Estación de Ensayo

Código de

Probeta

Masa Inicial

(g)

Masa Final (g)

Área (m2)

Pérdida de Masa

(g)

Velocidad de




Categoría de

Corrosividad Significado Color



Aires)

F1 131.6412 52.0374 0.0301 79.6038 173.5528 141.37 C5 Muy alta



F1 129.8275 84.0832 0.0250 45.7443 120.1658 114.99 C5 Muy alta



F1 130.7060 114.5216 0.0301 16.1845 35.3089 33.03 C3 Media



F1 131.3214 104.3266 0.0301 26.9948 58.8790 61.76 C4 Alta



Alto)

F1 130.0406 76.6331 0.0302 53.4075 116.0923 113.11 C5 Muy alta



F1 131.4926 114.5141 0.0301 16.9785 37.0106 36.37 C3 Media


EE - TRU - 7 (UNT)

F1 133.5361 113.7947 0.0301 19.7414 43.0798 35.39 C3 Media

corrosividad Amarillo 4 F2 131.7556 116.2723 0.0301 15.4833 33.7596 F3 130.9323 117.4709 0.0301 13.4615 29.3365


F1 131.5293 117.2905 0.0300 14.2388 31.1212

30.15 C2 Baja corrosividad

Verde oscuro 4.1 F2 133.6355 119.5388 0.0301 14.0967 30.7132

F3 134.5653 121.4906 0.0300 13.0748 28.6104

42

EE - TRU - 9 (Santo

Dominguito)

F1 128.6505 116.0343 0.0299 12.6162 27.6577 27.76 C2 Baja

corrosividad Verde oscuro 6.7 F2 131.2029 118.2583 0.0328 12.9446 25.8974

F3 134.7466 121.1388 0.0300 13.6079 29.7298


Quintanas)

F1 129.8103 121.4309 0.0300 8.3794 18.3222 18.09 C2 Baja


EE - TRU - 11 (La

Esperanza)

F1 131.6289 115.6811 0.0304 15.9478 34.3578 34.56 C3 Media



Mora)

F1 131.6835 117.6677 0.0300 14.0158 30.6235 30.27 C3 Media


EE - TRU - 13 (Urb.

Miraflores)

F1 130.9858 117.0391 0.0300 13.9467 30.4752 33.01 C2 Baja


F3 136.8023 121.6123 0.0301 15.1900 33.0486


F1 130.8016 110.8838 0.0298 19.9178 43.7666 29.14 C2 Baja


F3 131.1846 111.3189 1.5334 19.8657 0.8496


F1 131.0546 115.8430 0.0300 15.2116 33.2308 35.26 C2 Baja


F3 135.3394 118.5072 0.0301 16.8322 36.6581


F1 137.2124 127.1615 0.0302 10.0510 21.8604 21.46 C2 Baja


F3 136.9308 126.9596 0.0301 9.9713 21.7285


F1 131.7792 118.8563 0.0299 12.9229 28.3300

29.83 C3 Media corrosividad Amarillo 8.9

F2 132.7954 119.1489 0.0300 13.6465 29.8664

F3 130.9632 116.6706 0.0300 14.2926 31.2935


F1 130.1878 117.6335 0.0301 12.5543 27.3687


F2 133.5681 122.0572 0.0300 11.5110 25.1905

F3 134.1354 121.0701 0.0299 13.0653 28.6829

43


F1 130.8045 120.1340 0.0301 10.6705 23.2619

23.26 C2 Baja corrosividad

Verde oscuro 11.3 F2 131.6147 121.0703 0.0300 10.5444 23.0311

F3 130.8783 120.7203 0.0283 10.1580 23.5016


F1 130.5934 118.0390 0.0300 12.5544 27.4260 25.22 C2 Baja


F3 130.8269 119.4777 0.0300 11.3492 24.7744


F1 131.2558 113.8808 0.0312 17.3750 36.5618 35.22 C3 Media


44

TABLA AI.3 Remoción de productos de corrosión de las estaciones de ensayo para 4 años de exposición en la Provincia de Trujillo.

Estación de Ensayo

Código de

Probeta Fecha de

Instalación Fecha de

Retiro

Tiempo de Exposición

según fórmula (años)

Tiempo de Exposición real (años)

Masa Inicial

(g)

Masa Final (g)

Área Promedio

(m2)

Pérdida de Masa

(g)

Velocidad de


Promedio Velocidad

de Corrosión (μm/año)


EE - TRU - 1 (Buenos Aires)

F7 24/04/2007 08/04/2011 3.9589 3.9589

134.3945 Pérdida total de masa de

fierro 0.030624 Pérdida total de masa de fierro 0.5 F8 130.0481

F9 131.9310


F7

20/04/2007 08/04/2011 3.9699 3.9699

130.4659 3.7325

0.030624

126.7334 132.6255

125.94 0.3 F8 134.7359 11.5813 123.1546 128.8803

F9 130.8936 19.7450 111.1486 116.3161


F7 25/04/2007 08/04/2011 3.9562 3.9562

130.7324 101.3185 0.030624

29.4139 30.8880 29.26 2.5 F8 130.0265 103.7089 26.3176 27.6365

F9 135.1852 107.3392 27.8460 29.2415


F7 28/04/2007 08/04/2011 3.9479 3.9479

135.5062 78.3532 0.030624

57.1530 60.1435 60.39 2.8 F8 135.0003 77.4245 57.5758 60.5884

F9 132.1599 74.7361 57.4238 60.4284


Alto)

F7 27/04/2007 08/04/2011 3.9507 3.9507

134.8863 Pérdida total de masa de

fierro 0.030624 Pérdida total de masa de fierro 1.2 F8 132.9282

F9 130.6382


F7

24/04/2007 08/04/2011 3.9589 3.9589

129.6830 107.7705

0.030624

21.9125 22.9950

24.43 3.5 F8 135.8412 111.1976 24.6436 25.8610

F9 132.3743 Extraviada Probeta Extraviada

EE - TRU - 7 (UNT)

F7

02/05/2007 06/04/2011 3.9315 3.9315

136.4686 112.2821

0.030624

24.1865 25.5582

23.01 4.0 F8 132.6232 111.3696 21.2536 22.4590

F9 131.7782 111.8973 19.8809 21.0084

45


F7

28/04/2007 08/04/2011 3.9479 3.9479

131.6874 102.7700

0.030624

28.9174 30.4305

30.22 4.1 F8 133.3980 104.4089 28.9891 30.5059

F9 130.3917 102.1367 28.2550 29.7334

EE - TRU - 9 (Santo

Dominguito)

F7 25/04/2007 11/04/2011 3.9644 3.9644

131.5661 108.0048 0.030624

23.5613 24.6909 24.10 6.7 F8 129.6592 107.4694 22.1898 23.2537

F9 133.0597 109.8316 23.2281 24.3417


Quintanas)

F7 02/05/2007 08/04/2011 3.9370 3.9370

134.3180 116.8524 0.030624

17.4656 18.4304 18.30 5.9 F8 130.8487 113.3320 17.5167 18.4843

F9 131.6049 114.5666 17.0383 17.9794

EE - TRU - 11 (La Esperanza)

F7 27/04/2007 08/04/2011 3.9507 3.9507

128.4792 97.5334 0.030624

30.9458 32.5419 31.24 6.8 F8 131.8847 102.8272 29.0575 30.5562

F9 131.6075 102.4881 29.1194 30.6213


Mora)

F7 19/04/2007 08/04/2011 3.9726 3.9726

133.8156 109.0033 0.030624

24.8123 25.9482 26.68 7.8 F8 134.4075 108.5951 25.8124 26.9941

F9 133.0211 107.1030 25.9181 27.1047

EE - TRU - 13 (Urb. Miraflores)

F7 24/04/2007 08/04/2011 3.9589 3.9589

136.0519 106.8244 0.030624

29.2275 30.6713 30.52 7.9 F8 130.6980 101.5094 29.1886 30.6305

F9 130.0497 101.2034 28.8463 30.2713


F7

27/04/2007 07/04/2011 3.9479 3.9479

132.6253 106.6882

0.030624

25.9371 27.2942

27.22 6.9 F8 131.8804 105.2944 26.5860 27.9771

F9 132.1765 107.1096 25.0669 26.3785


F7 27/04/2007 07/04/2011 3.9479 3.9479

134.9395 106.0073 0.030624

28.9322 30.4460 30.82 7.8 F8 131.0636 102.1214 28.9422 30.4566

F9 131.7257 101.7265 29.9992 31.5689


F7

19/04/2007 07/04/2011 3.9699 3.9699

134.6055 116.8555

0.030624

17.7500 18.5752

18.66 9.4 F8 131.6601 113.6647 17.9954 18.8320

F9 133.6224 115.8777 17.7447 18.5697

46


F7

02/05/2007 07/04/2011 3.9342 3.9342

130.6226 104.9343

0.030624

25.6883 27.1265

27.65 8.9 F8 129.9637 103.4538 26.5099 27.9941

F9 130.8664 104.5028 26.3636 27.8397


F7

19/04/2007 08/04/2011 3.9726 3.9726

132.2747 110.3611

0.030624

21.9136 22.9168

22.86 10.6 F8 130.3662 108.6176 21.7486 22.7443

F9 132.4062 110.4849 21.9213 22.9249


F7

20/04/2007 07/04/2011 3.9671 3.9671

129.8308 107.1457

0.030624

22.6851 23.7565

23.28 11.3 F8 130.8519 108.3537 22.4982 23.5608

F9 136.1161 114.6083 21.5078 22.5236


F7

20/04/2007 07/04/2011 3.9671 3.9671

136.9857 115.6499

0.030624

21.3358 22.3435

21.77 12.3 F8 133.6688 113.3830 20.2858 21.2439

F9 136.6908 115.9569 20.7339 21.7132


F7

25/04/2007 07/04/2011 3.9534 3.9534

132.8768 109.0118

0.030624

23.8650 25.0788

24.97 21.4 F8 131.0517 107.7379 23.3138 24.4995

F9 130.2164 106.1091 24.1073 25.3334

47

AI.2. PARA EL ZINC TABLA AI.4 Remoción de productos de corrosión de las estaciones de ensayo para 1 año de exposición en la Provincia de Trujillo.

Estación de Ensayo

Código de Probeta

Masa Inicial

(g)

Masa Final (g)

Área (m2)

Pérdida de Masa

(g)

Velocidad de




Categoría de Corrosividad Significado Color



Z-10 148.8992 147.0688 0.0307 1.8304 8.3479 7.60 C5 Muy alta

corrosividad Rojo 0.5 Z-11 149.3580 147.5912 0.0308 1.7668 8.0377 Z-12 152.2941 150.8811 0.0308 1.4130 6.4168


Z-10 151.3104 149.5729 0.0306 1.7375 7.9547 8.34 C5 Muy alta



Z-10 154.2735 153.8412 0.0308 0.4323 1.9676 1.97 C3 Media

corrosividad Amarillo 2.5 Z-11 148.6711 148.2420 0.0307 0.4291 1.9591 Z-12 152.2719 151.8349 0.0307 0.4370 1.9952


Z-10 173.9409 172.7782 0.0307 1.1627 5.2967 5.26 C5 Muy alta



Alto)

Z-10 145.9805 144.6081 0.0272 1.3724 7.0776 6.56 C5 Muy alta



Z-10 150.3954 149.7368 0.0307 0.6586 3.0030 2.88 C4 Alta

corrosividad Naranja 3.5 Z-11 154.5708 153.9414 0.0307 0.6294 2.8714 Z-12 150.9241 150.3178 0.0307 0.6063 2.7660

EE - TRU - 7 (UNT)

Z-10 147.8260 147.5084 0.0272 0.3176 1.6363

1.66 C3 Media corrosividad Amarillo 4 Z-11 147.3303 147.0014 0.0278 0.3289 1.6585

Z-12 144.8771 144.5497 0.0271 0.3274 1.6909

48


Z-10 152.5045 152.0399 0.0307 0.4646 2.1227 2.23 C4 Alta


EE - TRU - 9 (Santo

Dominguito)

Z-10 153.3862 153.0265 0.0307 0.3597 1.6387 1.54 C3 Media



Quintanas)

Z-10 143.0645 142.6613 0.0306 0.4033 1.8482 1.83 C3 Media


EE - TRU - 11 (La

Esperanza)

Z-10 153.8078 153.5019 0.0306 0.3059 1.3998 1.42 C3 Media



Mora)

Z-10 152.7081 152.4786 0.0308 0.2295 1.0439 1.06 C3 Media


EE - TRU - 13 (Urb.

Miraflores)

Z-10 149.6864 149.4361 0.0306 0.2503 1.1441 1.17 C3 Media



Z-10 147.2310 146.9548 0.0272 0.2763 1.4229 1.44 C3 Media



Z-10 143.9261 143.6459 0.0271 0.2802 1.4487 1.43 C3 Media



Z-10 152.9366 152.6999 0.0306 0.2367 1.0826 1.04 C3 Media



Z-10 127.1947 126.8278 0.0262 0.3669 1.9648

1.81 C3 Media corrosividad Amarillo 8.9 Z-11 150.4054 149.9904 0.0306 0.4150 1.9011

Z-12 172.2353 171.8955 0.0307 0.3398 1.5518

49


Z-10 149.5929 149.3941 0.0304 0.1988 0.9159


Z-12 147.3249 147.1349 0.0308 0.1900 0.8652


Z-10 146.7984 146.4464 0.0307 0.3520 1.6084 1.64 C3 Media



Z-10 170.0172 169.5454 0.0307 0.4718 2.1510 1.88 C3 Media



Z-10 154.3274 154.0324 0.0307 0.2950 1.3446 1.33 C3 Media


50


Estación de Ensayo

Código de Probeta

Masa Inicial (g)

Masa Final (g)

Área (m2)

Pérdida de Masa

(g)

Velocidad de


Promedio Velocidad


Categoría de Corrosividad Significado Color Distancia al

mar (km)


Aires)

Z-16 148.0632 145.2015 0.0299 2.8618 6.9097 6.84 C5 Muy alta



Z-16 149.0487 146.4882 0.0250 2.5605 7.3941 7.51 C5 Muy alta



Z-16 150.1150 149.4525 0.0300 0.6625 1.5943 1.66 C3 Media



Z-16 148.1216 146.2809 0.0260 1.8407 5.1110 4.92 C3 Media



Alto)

Z-16 146.9870 144.8901 0.0260 2.0969 5.8224 5.90 C3 Media



Z-16 148.1320 147.0075 0.0300 1.1245 2.7060 2.72 C2 Baja

corrosividad Verde oscuro 3.5 Z-17 153.7577 152.6129 0.0300 1.1448 2.7549

Z-18 146.8911 145.7659 0.0300 1.1252 2.7077

EE - TRU - 7 (UNT)

Z-16 144.2925 143.7000 0.0264 0.5925 1.6203 1.63 C3 Media

corrosividad Amarillo 4 Z-17 151.9866 151.3816 0.0264 0.6050 1.6544 Z-18 151.1919 150.5936 0.0267 0.5983 1.6177


Z-16 154.9109 153.9914 0.0300 0.9195 2.2128 2.21 C2 Baja


Z-18 148.2473 147.3186 0.0300 0.9287 2.2349 EE - TRU - 9

(Santo Dominguito)

Z-16 149.6740 149.0407 0.0301 0.6333 1.5189 1.53 C2 Baja


Z-18 152.7496 152.1136 0.0304 0.6360 1.5103

51


Quintanas)

Z-16 149.5215 148.8400 0.0265 0.6815 1.8566 1.82 C3 Media


EE - TRU - 11 (La

Esperanza)

Z-16 153.0269 152.4544 0.0300 0.5725 1.3777 1.39 C3 Media



Mora)

Z-16 150.0157 149.5805 0.0299 0.4352 1.0508 1.04 C3 Media


EE - TRU - 13 (Urb.

Miraflores)

Z-16 152.8431 152.3766 0.0301 0.4665 1.1189 1.14 C3 Media



Z-16 140.0797 139.5749 0.0266 0.5049 1.3702 1.42 C3 Media



Z-16 152.3700 151.8500 0.0264 0.5200 1.4220 1.41 C3 Media



Z-16 147.1192 146.7108 0.0299 0.4084 0.9861 1.03 C2 Baja


Z-18 150.2282 149.7987 0.0299 0.4295 1.0370


Z-16 149.8822 149.1899 0.0265 0.6923 1.8859 1.83 C3 Media



Z-16 148.5925 148.2183 0.0300 0.3742 0.9005 0.89 C2 Baja


Z-18 153.2405 152.8584 0.0299 0.3821 0.9226


Z-16 148.6574 147.9824 0.0299 0.6750 1.6298


Z-18 152.3786 151.7093 0.0300 0.6693 1.6106

52


Z-16 152.8413 152.1788 0.0299 0.6625 1.5996


Z-17 151.9455 151.2684 0.0299 0.6771 1.6348

Z-18 149.8989 149.2194 0.0300 0.6795 1.6352


Z-16 154.7210 154.2176 0.0300 0.5034 1.2114 1.23 C2 Baja


Z-18 150.0838 149.5663 0.0300 0.5175 1.2458

53


Estación de Ensayo

Código de

Probeta

Fecha de

Instalación Fecha de

Retiro

Tiempo de Exposición

según fórmula (años)

Tiempo de Exposición real (años)

Masa Inicial

(g)

Masa Final (g)

Área Promedio

(m2)

Pérdida de

Masa (g)

Velocidad de


Promedio Velocidad


Distanc. al mar (km)


Z13 24/04/2007 08/04/2011 3.9589 3.9589

153.0627 147.2098 0.029670 5.8529 6.9788 6.98 0.5 Z14 150.3672 Probetas

extraviad. Probetas

extraviadas Z15 153.4292


Z13 20/04/2007 08/04/2011 3.9699 3.9699

170.3762 164.1097 0.029670

6.2665 7.4513 7.66 0.3 Z14 150.4513 143.9923 6.4590 7.6802

Z15 150.1834 143.5857 6.5977 7.8451


Z13 25/04/2007 08/04/2011 3.9562 3.9562

151.5280 150.2434 0.029670

1.2846 1.5328 1.35 2.5 Z14 154.7907 153.6943 1.0964 1.3082

Z15 148.3625 147.3460 1.0165 1.2129


Z13 28/04/2007 08/04/2011 3.9479 3.9479

147.5127 143.8412 0.029670

3.6715 4.3900 4.39 2.8 Z14 149.3144 145.6540 3.6604 4.3767

Z15 144.5608 140.8805 3.6803 4.4005


Alto)

Z13

27/04/2007 08/04/2011 3.9507 3.9507

148.8893 Probetas extraviad. 0.029670 Probetas extraviadas 1.2 Z14 149.7628

Z15 146.3738


Z13 24/04/2007 08/04/2011 3.9589 3.9589

152.3060 150.1402 0.029670

2.1658 2.5824 2.58 3.5 Z14 149.1481 146.9797 2.1684 2.5855

Z15 172.3557 170.1886 2.1671 2.5840

EE - TRU - 7 (UNT)

Z13 02/05/2007 06/04/2011 3.9315 3.9315

150.1634 148.9327 0.029670

1.2307 1.4777 1.49 4.0 Z14 151.0699 149.8227 1.2472 1.4975

Z15 154.9577 153.7074 1.2503 1.5012

54


Z13 28/04/2007 08/04/2011 3.9479 3.9479

168.2589 166.4209 0.029670

1.8380 2.1976 2.19 4.1 Z14 172.7430 170.9039 1.8391 2.1990

Z15 146.1095 144.2797 1.8298 2.1879

EE - TRU - 9 (Santo

Dominguito)

Z13 25/04/2007 11/04/2011 3.9644 3.9644

153.7076 152.5542 0.029670

1.1534 1.3734 1.37 6.7 Z14 151.3243 150.1811 1.1432 1.3612

Z15 155.4345 154.2714 1.1631 1.3849


Quintanas)

Z13 02/05/2007 08/04/2011 3.9370 3.9370

166.0258 164.5513 0.029670

1.4745 1.7680 1.76 5.9 Z14 152.0381 150.5731 1.4650 1.7565

Z15 147.5656 146.1100 1.4556 1.7453

EE - TRU - 11 (La

Esperanza)

Z13 27/04/2007 08/04/2011 3.9507 3.9507

151.9290 151.0167 0.029670

0.9123 1.0900 1.09 6.8 Z14 168.2293 167.3204 0.9089 1.0860

Z15 170.0190 169.1134 0.9056 1.0820


Mora)

Z13 19/04/2007 08/04/2011 3.9726 3.9726

153.3739 152.6199 0.029670

0.7540 0.8960 0.90 7.8 Z14 151.0115 150.2459 0.7656 0.9097

Z15 149.5673 148.8042 0.7631 0.9068

EE - TRU - 13 (Urb.

Miraflores)

Z13 24/04/2007 08/04/2011 3.9589 3.9589

153.3278 152.4083 0.029670

0.9195 1.0964 1.08 7.9 Z14 155.0548 154.1455 0.9093 1.0842

Z15 149.0702 148.1915 0.8787 1.0477


Z13 27/04/2007 07/04/2011 3.9479 3.9479

143.7444 142.6805 0.029670

1.0639 1.2721 1.27 6.9 Z14 150.3435 149.3066 1.0369 1.2398

Z15 149.9593 148.8748 1.0845 1.2967


Z13 27/04/2007 07/04/2011 3.9479 3.9479

147.3196 146.2973 0.029670

1.0223 1.2224 1.21 7.8 Z14 153.5055 152.5187 0.9868 1.1799

Z15 144.1039 143.0751 1.0288 1.2301


Z13 19/04/2007 07/04/2011 3.9699 3.9699

170.9998 170.1270 0.029670

0.8728 1.0378 1.05 9.4 Z14 150.6996 149.8519 0.8477 1.0080

Z15 170.1537 169.2133 0.9404 1.1182

55


Z13 02/05/2007 07/04/2011 3.9342 3.9342

145.5680 144.1465 0.029670

1.4215 1.7056 1.75 8.9 Z14 148.3687 146.6545 1.7142 2.0567

Z15 150.3259 149.0920 1.2339 1.4805


Z13 19/04/2007 08/04/2011 3.9726 3.9726

154.4880 153.7352 0.029670

0.7528 0.8945 0.88 10.6 Z14 148.0022 147.2769 0.7253 0.8618

Z15 148.5325 147.7921 0.7404 0.8798


Z13 20/04/2007 07/04/2011 3.9671 3.9671

152.4270 151.0755 0.029670

1.3515 1.6082 1.62 11.3 Z14 149.1226 147.7484 1.3742 1.6351

Z15 150.3266 148.9627 1.3639 1.6229


Z13 20/04/2007 07/04/2011 3.9671 3.9671

152.9453 151.7349 0.029670

1.2104 1.4403 1.47 12.3 Z14 147.7402 146.4956 1.2446 1.4810

Z15 152.6441 151.3815 1.2626 1.5024


Z13 25/04/2007 07/04/2011 3.9534 3.9534

147.9774 146.8928 0.029670

1.0846 1.2950 1.22 21.4 Z14 149.5035 148.5076 0.9959 1.1891

Z15 151.7906 150.7941 0.9965 1.1898

56

APÉNDICE II Fórmulas empíricas y estimación de la

durabilidad del acero al carbono y el zinc, expuestos en la atmósfera de la provincia de

Trujillo.

57

A) Para el acero al carbono

Tabla AII.1. Valores de la pérdida de espesor para 1 año de exposición.

Franja Estación de Ensayo

Velocidad de


Promedio de

velocidad de

corrosión

Tiempo (años)

Pérdida de espesor

0 - 2

EE - TRU – 2 113.33

121.58 1.00 121.58 EE - TRU – 1 141.25

EE - TRU – 5 110.16

2 - 4

EE - TRU – 3 43.02

47.50 1.00 47.50 EE - TRU – 4 60.86

EE - TRU – 6 50.10

EE - TRU – 7 36.02

4 - 6 EE - TRU – 8 33.27

27.70 1.00 27.70 EE - TRU – 10 22.13

6 - 8

EE - TRU – 9 32.34

38.20 1.00 38.20

EE - TRU – 11 40.88

EE - TRU – 14 41.00

EE - TRU – 12 34.80

EE - TRU – 15 41.17

EE - TRU – 13 39.01

8 - 10 EE - TRU – 17 31.18

28.97 1.00 28.97 EE - TRU – 16 26.76

10 - 12 EE - TRU – 18 35.80

33.56 1.00 33.56 EE - TRU – 19 31.32

12 - 16 EE - TRU – 20 32.63 32.63 1.00 32.63

16 - 22 EE - TRU – 21 45.81 45.81 1.00 45.81

58

Tabla AII.2. Valores de la pérdida de espesor para 2 años de exposición.


Velocidad de


Promedio de

velocidad de

corrosión

Tiempo (años)

Pérdida de espesor

0 - 2

EE - TRU – 2 114.99

123.16 1.94 238.93 EE - TRU – 1 141.37

EE - TRU – 5 113.11

2 - 4

EE - TRU – 3 33.03

41.64 1.94 80.78 EE - TRU – 4 61.76

EE - TRU – 6 36.37

EE - TRU – 7 35.39

4 - 6 EE - TRU – 8 30.15

26.14 1.94 50.71 EE - TRU – 10 22.13

6 - 8

EE - TRU – 9 27.76

31.67 1.94 61.43

EE - TRU – 11 34.56

EE - TRU – 14 29.14

EE - TRU – 12 30.27

EE - TRU – 15 35.26

EE - TRU – 13 33.01

8 - 10 EE - TRU – 17 29.83

25.65 1.94 49.75 EE - TRU – 16 21.46

10 - 12 EE - TRU – 18 27.08

25.17 1.94 48.84 EE - TRU – 19 23.26

12 - 16 EE - TRU – 20 25.22 25.22 1.94 48.93

16 - 22 EE - TRU – 21 35.22 35.22 1.94 68.32

59



Velocidad de Corrosión (μm/año)

Promedio de

velocidad de

corrosión

Tiempo (años)

Pérdida de espesor

0 - 2

EE - TRU – 2 125.94

125.94 3.96 498.70 EE - TRU – 1 Pérdida total de masa

EE - TRU – 5 Pérdida total de masa

2 - 4

EE - TRU – 3 29.26

34.27 3.95 135.32 EE - TRU – 4 60.39

EE - TRU – 6 24.43

EE - TRU – 7 23.01

4 - 6 EE - TRU – 8 30.22

24.26 3.94 95.65 EE - TRU – 10 18.30

6 - 8

EE - TRU – 9 24.10

28.43 3.96 112.50

EE - TRU – 11 31.24

EE - TRU – 14 27.22

EE - TRU – 12 26.68

EE - TRU – 15 30.82

EE - TRU – 13 30.52

8 - 10 EE - TRU – 17 27.65

23.16 3.95 91.51 EE - TRU – 16 18.66

10 - 12 EE - TRU – 18 22.86

23.07 3.97 91.59 EE - TRU – 19 23.28

12 - 16 EE - TRU – 20 21.77 21.77 3.97 86.35

16 - 22 EE - TRU – 21 24.97 24.97 3.95 98.72

60

Tabla 3.3 Valores de las constantes de la fórmula de durabilidad.

Franja costera

(km)

Período de Exposición,

t (años) Pérdida de Espesor,

C (μm) Ley de Durabilidad [C = A.t n ]

1er 2do 3er 1er 2do 3er 0-2 1 1.94 3.96 121.58 238.93 498.70 C = 121.410 t1.0257 2-4 1 1.94 3.95 47.50 80.78 135.32 C = 47.926 t0.7618

4-6 1 1.94 3.94 27.70 50.71 95.65 C = 27.757 t0.9033

6-8 1 1.94 3.96 38.20 61.43 112.50 C = 37.607t0.7861 8-10 1 1.94 3.95 28.97 49.75 91.51 C = 37.210 t0.4870

10-12 1 1.94 3.97 33.56 48.84 91.59 C = 28.830 t0.8373 12-16 1 1.94 3.97 32.63 48.93 86.35 C = 32.332 t0.7303 16-22 1 1.94 3.95 45.81 68.32 98.72 C = 31.925 t0.7075

Tabla 3.4 Durabilidad del acero en años.

Franja costera

(km)

Constantes de la Ley de durabilidad [C = A.t n ]

Espesor promedio,

ti (µm)

Espesor crítico (0.2ti), ec (µm)


A(µm) n t=(ec/A)(1/n) 0-2 121.4 1.025 1200 240 2 2-4 47.92 0.761 1200 240 8 4-6 27.757 0.9033 1200 240 11 6-8 37.607 0.7861 1200 240 11 8-10 28.83 0.8373 1200 240 13

10-12 32.332 0.7303 1200 240 16 12-16 31.925 0.7075 1200 240 17 16-22 46.277 0.5581 1200 240 19

61

Figura AII.1. Representación en una gráfica log-log de la pérdida de espesor del acero en función al tiempo para exposiciones de larga duración en la atmósfera de la provincia de Trujillo.

62

B) Para el zinc

Tabla AII.4. Valores de la pérdida de espesor para 1 año de exposición.


Velocidad de


Promedio de velocidad de

corrosión Tiempo (años)

Pérdida de espesor

0 – 2

EE - TRU - 2 8.34

7.50 1.00 7.50 EE - TRU - 1 7.60

EE - TRU - 5 6.56

2 – 4

EE - TRU - 3 1.97

2.94 1.00 2.94 EE - TRU - 4 5.26

EE - TRU - 6 2.88

EE - TRU - 7 1.66

4 – 6 EE - TRU - 8 2.23

2.03 1.00 2.03 EE - TRU - 10 1.83

6 – 8

EE - TRU - 9 1.54

1.35 1.00 1.35

EE - TRU - 11 1.42

EE - TRU - 14 1.44

EE - TRU - 12 1.06

EE - TRU - 15 1.43

EE - TRU - 13 1.17

8 – 10 EE - TRU - 17 1.81

1.42 1.00 1.42 EE - TRU - 16 1.04

10 - 12 EE - TRU - 18 0.90

1.27 1.00 1.27 EE - TRU - 19 1.64

12 - 16 EE - TRU - 20 1.88 1.88 1.00 1.88

16 - 22 EE - TRU - 21 1.33 1.33 1.00 1.33

63



Velocidad de


Promedio de

velocidad de

corrosión

Tiempo (años)

Pérdida de espesor

0 – 2

EE - TRU - 2 7.51

6.75 1.94 13.10 EE - TRU - 1 6.84

EE - TRU - 5 5.90

2 – 4

EE - TRU - 3 1.66

2.73 1.94 5.30 EE - TRU - 4 4.92

EE - TRU - 6 2.72

EE - TRU - 7 1.63

4 – 6 EE - TRU - 8 2.21

2.02 1.94 3.91 EE - TRU - 10 1.82

6 – 8

EE - TRU - 9 1.53

1.32 1.94 2.56

EE - TRU - 11 1.39

EE - TRU - 14 1.42

EE - TRU - 12 1.04

EE - TRU - 15 1.41

EE - TRU - 13 1.14

8 - 10 EE - TRU - 17 1.83

1.43 1.94 2.77 EE - TRU - 16 1.03

10 - 12 EE - TRU - 18 0.89

1.26 1.94 2.44 EE - TRU - 19 1.63

12 - 16 EE - TRU - 20 1.62 1.62 1.94 3.15

16 - 22 EE - TRU - 21 1.23 1.23 1.94 2.38

64



Velocidad de


Promedio de

velocidad de

corrosión

Tiempo (años)

Pérdida de espesor

0 – 2

EE - TRU - 2 7.66

7.32 3.96 28.98 EE - TRU - 1 6.98

EE - TRU - 5 Extraviada

2 – 4

EE - TRU - 3 1.35

2.45 3.95 9.69 EE - TRU - 4 4.39

EE - TRU - 6 2.58

EE - TRU - 7 1.49

4 – 6 EE - TRU - 8 2.19

1.98 3.94 7.79 EE - TRU - 10 1.76

6 – 8

EE - TRU - 9 1.37

1.15 3.96 4.56

EE - TRU - 11 1.09

EE - TRU - 14 1.27

EE - TRU - 12 0.90

EE - TRU - 15 1.21 EE - TRU - 13 1.08

8 – 10 EE - TRU - 17 1.75

1.40 3.95 5.54 EE - TRU - 16 1.05

10 - 12 EE - TRU - 18 0.88 1.25 3.97 4.96 EE - TRU - 19 1.62

12 - 16 EE - TRU - 20 1.47 1.47 3.97 5.85

16 - 22 EE - TRU - 21 1.22 1.22 3.95 4.84

65

Tabla 3.5 Valores de las constantes de la fórmula de durabilidad

Franja costera

(km)

Periodo de Exposición,

t (años) Pérdida de Espesor,

C (μm) Ley de Durabilidad [C = A.t n ]

1er 2do 3er 1er 2do 3er 0-2 1 1.94 3.96 7.50 13.10 28.98 C = 7.2631 t0.9837 2-4 1 1.94 3.95 2.94 5.30 9.69 C = 2.9569 t0.8675

4-6 1 1.94 3.94 2.03 3.91 7.79 C = 2.0335 t0.9808

6-8 1 1.94 3.96 1.35 2.56 4.56 C = 1.3718 t0.8866

8-10 1 1.94 3.95 1.42 2.77 5.54 C = 1.4297 t0.9882 10-12 1 1.94 3.97 1.27 2.44 4.96 C = 1.2700 t0.9885 12-16 1 1.94 3.97 1.88 3.15 5.85 C = 1.8573 t0.8258

16-22 1 1.94 3.95 1.33 2.38 4.84 C = 1.314 t0.9387

Tabla 3.6 Durabilidad del zinc en años

Franja costera (km)

Constantes de la Ley de durabilidad [C = A.t n ]

Espesor promedio,

ti (µm)

Espesor crítico (=ti),

ec (µm)


A(µm) N t=(ec/A)(1/n) 0-2 7.2631 0.9837 100 20 3 2-4 2.9569 0.8675 100 20 9 4-6 2.0335 0.9808 100 20 10 6-8 1.3718 0.8866 100 20 21

8-10 1.4297 0.9882 100 20 14 10-12 1.27 0.9885 100 20 16 12-16 1.8573 0.8258 100 20 18 16-22 1.314 0.9387 100 20 18

66

Figura AII.2 Representación en una gráfica log-log de la pérdida de espesor del zinc, en función al tiempo para exposiciones de larga duración en la atmósfera de la provincia de Trujillo.

67

ANEXOS

68

ANEXO I: DESCRIPCIÓN DE LAS ESTACIONES DE ENSAYO Y SUS ALREDEDORES

Fig. I.1. Vista panorámica de EE-TRU – 01(VÍCTOR LARCO), muestra en los

alrededores viviendas en su mayoría de primer piso, permitiendo que el bastidor quede

más expuesto a la acción de los vientos. Otro factor que genera mayor agresividad

corrosiva para los metales es la atmósfera húmeda que presenta esta estación.

Fig. I.2. Vista panorámica de EE-TRU-02 (HUANCHACO), muestra en los alrededores

grandes construcciones tipo edificios, los cuales protegen al bastidor del contacto directo

con los fuertes vientos, además las calles se encuentran asfaltadas, lo que significa una

disminución de la acción corrosiva en este lugar.

69

Fig. I.3. Vista panorámica de EE-TRU – 03(URB. COVIRT), esta estación de monitoreo

muestra una zona completamente asfaltada, rodeada edificios, los cuales actúan como

barrera frente a la acción de los fuertes vientos, reduciendo así el efecto corrosivo en los

metales.

Fig. I.4. Vista panorámica de EE-TRU–04 (MOCHE), el bastidor se ubica en un grifo y

frente a él se observa la carretera panamericana. La zona muestra en los alrededores

viviendas en su mayoría de primer piso, esto permite que la acción corrosiva de los

fuertes vientos se intensifique.

Fig. I.5. Vista panorámica de EE-TRU–05 (HUANCHAQUITO ALTO), el bastidor está

ubicado en una vivienda, la zona se encuentra sin asfaltar, además está libre de

obstáculos a los alrededores, por lo que hay gran presencia de polvo ambiental.

70

Fig. I.6. Vista panorámica de EE-TRU–06 (VILLA DEL MAR), el bastidor está ubicado en

el techo de una vivienda, la zona se encuentra semiasfaltada por lo que se observa

presencia de polvo ambiental, además está rodeado de vegetación.

Fig. I.7. Vista panorámica de EE-TRU–07 (UNT), el bastidor se encuentra ubicado en el

techo de las aulas del pabellón de Ingeniería Mecánica. La zona se encuentra libre de

obstáculos a los alrededores, por lo que el flujo de viento proveniente del mar es intenso.

71

Fig. I.8. Vista panorámica de EE-TRU–08 (URB. LA PERLA), el bastidor se encuentra

ubicado en el techo del grifo Vicente Delfin Cabada. La zona se encuentra rodeada de

grandes construcciones y vegetación, los cuales sirven de barrera frente a los agentes

corrosivos.

Fig. I.9. Vista panorámica de EE-TRU–09 (SANTO DOMINGUITO), esta estación de

monitoreo muestra una zona completamente asfaltada, rodeada de viviendas en su

mayoría de segundo piso, los cuales actúan como barrera frente a la acción de los fuertes

vientos, reduciendo así el efecto corrosivo en los metales.

72

Fig. I.10. Vista panorámica de EE-TRU–10 (URB. LAS QUINTANAS), esta estación de

monitoreo muestra una zona completamente asfaltada, rodeada de grandes

construcciones, las cuales actúan como barrera frente a la acción de los vientos, el polvo

ambiental, reduciendo así el efecto corrosivo en los metales.

Fig. I.11. Vista panorámica de EE-TRU–11 (LA ESPERANZA), el bastidor se encuentra

ubicado en el techo de una vivienda muestra casas a sus alrededores, en su mayoría de

dos pisos, las pistas están semiasfaltadas.

73

Fig. I.12. Vista panorámica de EE-TRU – 12(FLORENCIA DE MORA), aquí se aprecia

que la zona no está totalmente asfaltada, esto genera gran presencia de polvo ambiental

favorecido por los fuertes vientos, estos factores intensifican la corrosión en los metales.

Fig. I.13. Vista panorámica de EE-TRU–13 (URB. MIRAFLORES), el bastidor se

encuentra ubicado en un establecimiento de servicio de combustibles, las viviendas que

rodean la zona son en su mayoría de dos pisos y las pistas están semiasfaltadas, esto

reduce la presencia de polvo ambiental.

74

Fig. I.14. Vista panorámica de EE-TRU–14 (MANUEL ARÉVALO), el bastidor se

encuentra ubicado en una vivienda, las calles están sin asfaltar, alrededor hay poca

vegetación y las construcciones que rodean la zona son en su mayoría de un piso.

Fig. I.15. Vista panorámica de EE-TRU–15 (EL MILAGRO), el bastidor se encuentra

ubicado en un grifo, la zona no está asfaltada, además se encuentra libre de obstáculos

en sus alrededores, por lo que los vientos depositan, en la superficie de las probetas,

gran cantidad de polvo ambiental.

75

Fig. I.16. Vista panorámica de EE-TRU – 16(EL PORVENIR). El bastidor se ubica en el

techo de una vivienda, la zona no está totalmente asfaltada. En la zona hay presencia de

polvo ambiental.

Fig. I.17. Vista panorámica de EE-TRU – 17(URB. LIBERTAD). La zona está rodeada

por sembríos de caña de azúcar, los vientos depositan sobre los metales la tierra húmeda

(acompañada de partículas de fertilizantes) y provoca un elevado efecto corrosivo.

76

Fig. I.18. Vista panorámica de EE-TRU – 18 (EL PORVENIR-GRAN CHIMÚ), la zona

está rodeada, en su mayoría, por viviendas de primer piso, sus calles están

semiasfaltadas, esto permite que los vientos depositen sobre los metales mucho polvo

ambiental, éste a su vez, absorbe la humedad de la atmósfera, generando así un medio

muy agresivo.

Fig. I.19. Vista panorámica de EE-TRU – 19 (LAREDO I), la zona está rodeada, en su

mayoría, por viviendas de primer piso, sus calles están semiasfaltadas, esto permite que

los vientos depositen, sobre la superficie de los metales, polvo ambiental, éste a su vez,

absorbe la humedad de la atmósfera, generando así un medio agresivo.

77

Fig. I.20. Vista panorámica de EE-TRU–20(LAREDO II), muestra el bastidor rodeado por

paredes que obstaculizan el libre flujo de los vientos, lo que genera poca acumulación de

polvo sobre la superficie de las probetas, disminuyendo así la agresividad corrosiva en los

metales.

Fig. I.21. Vista panorámica de EE-TRU–21(QUIRIHUAC). El bastidor se encuentra

ubicado en un establecimiento de servicio de combustible, frente a él se observa una pista

principal asfaltada y el elevado flujo vehicular levanta gran cantidad de polvo ambiental

depositándolo sobre los metales generando así una alta agresividad corrosiva.

78

ANEXO II: NORMA ISO 9226-92

CORROSIVIDAD DE ATMOSFERAS DETERMINACION DE VELOCIDAD DE CORROSION DE ESPECIMENES ESTÁNDAR

PARA LA EVALUACION DE LA CORROSIVIDAD

1. Introducción: La caracterización de un sitio de prueba o de una localización de servicio de corrosión

atmosférica con respecto a su corrosividad, puede ser realizado por la determinación

de la velocidad de corrosión de especímenes estándar expuestas por un año a la

atmosfera en la localización respectiva (evaluación directa de la corrosividad). Los

especímenes estándar son planas o especímenes de espira abierta de los cuatro

materiales estructurales estándar: Aluminio, cobre, acero, zinc. Estos métodos

representan un económico medio de evaluación de la corrosividad, toma en cuenta

todas las influencias del medio ambiente local.

2. Advertencia: Algunos de los procedimientos incluidos en esta norma vinculan el uso de químicos

potencialmente peligrosos. Esto es enfático a fin de que todos tomen precauciones

apropiadas.

3. Objetivos: Esta Norma Internacional especifica métodos que pueden ser utilizados para la

determinación de la velocidad de corrosión con especímenes estándar. Los valores

obtenidos de las mediciones (velocidad de corrosión para el primer año de exposición)

son usados como criterios de clasificación para la evaluación de la corrosividad

atmosférica conforme a ISO 9223.

79

4. Normas de referencia: El desarrollo de normas que contiene previsiones, son referenciados en este texto,

constituye previsiones de las Normas Internacionales en el tiempo de publicación, las

ediciones indicadas fueron válidas. Toda la norma está sujeta a revisión y partes

concuerdan sus fundamentos con las Normas Internacionales, esto fomenta la

investigación de aplicación, las más recientes ediciones de las normas indicadas

abajo. Miembros de la IGC e ISO mantienen registros de Normas Internacionales

corrientemente validas.

ISO 8407: 1991, Corrosion of Metals and Alloys – Removal of Corrosion Products from

Corrosion test specimens.

ISO 8565: 1992, Metals and Alloys – Atmospheric Corrosion Testing – General

requirements for field Test.

ISO 9223: 1992, Corrosion of Metals and Alloys – Corrosion of atmospheres –

Clasification.

5. Principio: La corrosividad de las localizaciones expuestas o de los sitios de instalación industrial

es deducida de las velocidades de corrosión, calculados de las perdidas de masa por

unidad de área de espécimen estándar resultando de los productos de corrosión de

los especímenes después de estar expuestos por periodos de un año.

En el caso de aleaciones de acero, zinc y cobre, la masa perdida es una medición de

deterioro. En el caso de aleaciones de aluminio, la masa perdida es una medición

valida de corrosión. Este es el propósito de esta Norma Internacional, empero esto no

es una medida de la penetración de la corrosión.

6. Especímenes Estándar: Dos tipos de especímenes estándar pueden ser usados. Los especímenes de espira

frecuentemente dan resultados que son significativamente diferente de aquellos

obtenidos con especímenes planos, por esto, la comparación de resultados serán

basados en especímenes del mismo tipo.

Los materiales usados para preparar los especímenes estándar son de fabricación

corriente:

• Acero al carbono puro (Cu: 0.03% a 0.10 %, P < 0.07)

• Zinc: 98.5 % min.

80

• Cobre: 99.5 % min.

• Aluminio: 99.5 % min.

Previo a la exposición, todos los especímenes serán desengrasados con solvente. Los

especímenes de acero con visible muestra de moho o productos de corrosión sobre su

superficie serán pulidos con papel abrasivo de grano 120, previamente desengrasado

para remover esos productos de corrosión visibles.

Los especímenes de cobre, zinc y aluminio no serán utilizados si los productos de

corrosión visibles están presentes antes de la exposición.

7. Especímenes de Placas Planas: Los especímenes son placas rectangulares con dimensiones preferiblemente de 100 x

150 mm. Si no el menor de 50 x 100mm y un espesor aprox. de 1 mm.

8. Especímenes de Espira Abierta: Los materiales usados para preparar los especímenes estándar son alambres hechos

para ternas.

Alambres con un diámetro de 2 – 3 mm, son cortados a una longitud aprox. de

1000mm.

Ellos son enseguida enrollados en una espira, usando una varilla con un diámetro de

24 mm.

9. Exposición de Especímenes Estándar: La preparación y la exposición de los especímenes estándar pesados y marcados

siendo ejecutado de acuerdo a las especificaciones de ISO 8565.

Tres especímenes de cada metal serán expuestos por un año, que comienza al

principio del peor periodo corrosivo del año. Los especímenes de espira deben ser

expuestos en posición vertical.

Después de la exposición, los productos de corrosión formados sobre los

especímenes, serán removidos de acuerdo con las especificaciones de ISO 8407 y

repesados con aproximadamente de 0.1 mg. Los procedimientos de limpieza serán

repetidos en vario tiempos con igual ciclos de lavado.

81

10. Expresión de Resultados: La velocidad de corrosión, icorr, para cada metal, expresada en gramos por metro

cuadrado – año está dado por la ecuación:

Donde:

: Pérdida de masa (gramos)

: Área superficial expuesta (m2)

: Tiempo de exposición (años)

La velocidad de corrosión, icorr, también puede ser expresado en micrómetros por año y

esta dado por la ecuación:

Donde:

e: Es la densidad del metal (gramos)

Tienen el mismo significado como los símbolos en la ecuación anterior.

La velocidad de corrosión del espécimen de espira abierta, icorr, expresado en

micrómetros por año está dado por la ecuación:

………(um/año)

Donde:

pérdida de masa (miligramos)

d : diámetro externo del alambre(milímetros)

m : masa inicial de la probeta (gramos)

t : tiempo de exposición(años)

Todos los valores individuales y sus valores promedio, serán presentados en el

reporte de prueba.

82

11. Recomendaciones para el diseño de especímenes para Corrosión Atmosférica: Norma ASTM

Especímenes de Placas Planas

Los especímenes son placas rectangulares con dimensiones:

Materiales Ferrosos:

100 x 150 mm (4 x 6 pulg)

Materiales No Ferrosos

100 x 200 mm (4 x 8 pulg)

12. Lugares de Prueba: 1. Los lugares de prueba deben ser elegidos en un número representativo del medio

ambiente atmosférico, donde metales o aleaciones son usualmente usados. Si

dicha información no es disponible, la selección debe incluir lugares típicos

industriales, rural y atmósfera marina.

2. La exposición del bastidor debe ser localizados en áreas limpias y secas, como la

exposición debe ser sujeta al total efecto de la atmósfera en la locación de prueba,

sombras de arboles, edificios o estructuras no deben tapar el espécimen, y

contaminación local de la atmosfera debe ser evitada, sin las influencias, el

espécimen para iguales condiciones estarán fijados.

83

ANEXO III: NORMA ISO 8407 PROCEDIMIENTO PARA LA ELIMINACION DE LOS PRODUCTOS DE CORROSION

DE PROBETAS DE ENSAYO

1. Alcance y campo de Aplicación Este estándar internacional especifica los procedimientos para la eliminación de los

productos de corrosión formados sobre las probetas de ensayo a la corrosión de

metales y aleaciones durante su exposición en ambientes corrosivos.

Los procedimientos específicos son diseñados para eliminar los productos de

corrosión sin eliminación significativa del metal base. Esto permite una determinación

exacta de la pérdida de masa de metal o aleación, ocurrida durante su exposición al

ambiente corrosivo.

Estos procedimientos, en algunos casos pueden aplicarse a metales revestidos. Sin

embargo, debe considerarse posibles efectos del sustrato.

2. Procedimientos Los procedimientos para la eliminación de los productos de corrosión pueden dividirse

en tres categorías generales: químico, electrolítico y mecánico.

a. Un procedimiento ideal debe eliminar solo los productos de corrosión sin eliminar

el metal base. Para determinar la pérdida de masa del metal base cuando se

eliminan los productos de corrosión, debe limpiarse una probeta de control no

corroída, por el mismo procedimiento usado en las probetas de ensayo. Pesando

la probeta de control antes y después de la limpieza (se sugiere pesar a la quinta

cifra significativa)=, la pérdida del metal de la limpieza puede utilizarse para

corregir la pérdida de masa por corrosión.

b. El procedimiento anterior no es aplicable para los casos de limpieza de probetas

corroídas pesadas. La aplicación de procedimientos de limpieza repetidos en

probetas son superficies corroídas siempre en la ausencia de productos de

corrosión, originara pérdidas continuas de masa. Esto se debe a que una

superficie corroída, particularmente de una aleación multi-fase, es más susceptible

a la corrosión por el procedimiento de limpieza, que una superficie nueva,

84

maquinada o pulida. En tales casos, se prefiere el siguiente metido para

determinar la pérdida de masa debido al procedimiento de limpieza.

• El procedimiento re limpieza debe repetirse varias veces sobre las probetas.

La pérdida de masa debe determinarse después de cada limpieza, pesando la

probeta ( a la quinta cifra significativa)

• La pérdida de masa debe mostrarse sobre una grafica en función del número

de ciclos iguales de limpieza (ver fig. I.1).

• Se obtendrán las líneas: AB y BC. La última corresponde a la corrosión del

metal después de retirar los productos de corrosión. La verdadera pérdida de

masa debido a la corrosión corresponderá al punto D obtenido por

extrapolación del tiempo cero de la línea BC. Cuando el método de limpieza no

corroe al metal, la línea BC será horizontal y la pérdida verdadera de masa

estará representada por el punto B debido a que D tendrá el valor de B.

• Para minimizar la incertidumbre asociada con la posible corrosión o ataque del

metal base, por el método de limpieza elegido, se puede probar con otro

método en el cual se tenga la línea BC con tendencia a ser horizontal.

c. Para la eliminación completa de los productos de corrosión se requiere un

tratamiento repetido. Frecuentemente la eliminación puede confirmarse con un

microscopio de bajos aumentos (7X a 30X). Esto particularmente útil para

superficies picadas, cuando los productos de corrosión se acumulan en los

agujeros de la picadura. Solo examinando la superficie con el microscopio, se

tiene la certeza de la completa remoción de productos de corrosión.

d. Todas las soluciones de limpieza deben prepararse con agua destilada y reactivos

químicos de calidad. Frecuentemente la limpieza química es precedida por un

cepillado ligero de las probetas de ensayo para eliminar los productos de corrosión

gruesos.

e. Cualquier procedimiento de limpieza debe de ser seguido con un enjuague

completo de la probeta de ensayo con agua destilada y secado de inmediato.

85

Fig. III.1 Pérdida de peso en función del número de ciclos de limpieza

2.1. Los procedimientos químicos Estos procedimientos consisten en la introducción del espécimen con productos

de corrosión, en una solución química acuosa especifica, la cual está diseñada

para remover los productos de corrosión con una mínima disolución del metal

base.

Precauciones:

• Estos métodos son peligrosos para el personal. Por ello se deben

efectuar en lugares apropiados por personal calificado o con

supervisión profesional. • Cuando no se mencione el uso de agua destilada, se puede usar agua

desionizada con una conductividad menor a 20 us/cm

(microsiemens/cm)

2.1.1. La limpieza química es a menudo predicha de una ligera cepillada del

espécimen para remover productos de corrosión deleznable.

2.1.2. Retiro intermitente de los especímenes de la solución acuosa, para

cepillado suave, a menudo facilita la remoción de productos de

corrosión que están fuertemente adheridos.

2.1.3. La limpieza química es a menudo seguida de una suave cepillada para

remover los productos de corrosión disueltos.

86

2.2. Limpieza electrolítica Este tipo de limpieza también puede ser usada para remover productos de

corrosión. La limpieza electrolítica, deberá ser predicha de un cepillado del

espécimen para remover productos de corrosión deleznables. El cepillado

también podrá seguir a la limpieza electrolítica para remover mejor los productos

de corrosión disueltos. Esto también ayudara a minimizar cualquier re deposición

del metal desde productos de corrosión reducibles católicamente, lo que

disminuirá la detección de la pérdida de masa.

2.3. Procedimiento mecánico Los procedimientos mecánicos pueden incluir un raspado, frotamiento,

cepillado, métodos ultrasónicos, choque mecánico y chorro por impacto (chorro

de arena, jet de agua, etc.). Estos métodos frecuentemente son utilizados para

eliminar productos de corrosión incrustados y pesados. Además el frotamiento

con una pasta de agua destilada y un abrasivo suave, puede utilizarse para

eliminar productos de corrosión, con cepillado de cerdas.

3. Reporte de ensayo El informe de resultados incluirá la siguiente información:

• Referencia de la Norma Internacional usada

• El procedimiento utilizado en la remoción de los productos de corrosión

• Para procedimientos químicos, la composición y concentración de los reactivos

químicos empelados, la temperatura de la solución y duración de la limpieza.

• Para procedimientos electrolíticos, la composición y concentración de reactivos

químicos empleados, la temperatura de la solución, el material del ánodo y

densidad de corriente y duración de la limpieza

• Para procedimientos mecánicos, el método mecánico especifico (frotamiento con

cepillo de cerdas, raspador de madera, etc.) empleado, cualquier compuesto

abrasivo utilizado y duración de la limpieza.

• Donde se use procedimientos múltiples, los detalles apropiados de cada método

y la secuencia de los métodos.

87

• Los resultados de controles de limpieza o de etapas respectivas de limpieza

diseñadas para apreciar la pérdida de masa de eliminación del metal base

durante el proceso de limpieza.

Tabla.III.1 Procedimiento Químicos de limpieza para remover productos de corrosión

Material

Solución Química Tiempo

(min) Temp. (ºc)

Observaciones

Aluminio y

Aleaciones

C1.1

50 ml. De acido fosfórico

(H3PO4, ρ=1.69 g/cm3), 20 g

de Cr2O3 y agua destilada a

1000 ml.

5 – 10

90

(Ebullición)

Si quedan

productos seguir

con el

procedimiento de

Acido Nítrico

C 1.2

Acido Nítrico (HNO3)

ρ=1.42 g/cm3 1 – 5 20 – 25

Protege el metal

base

Zinc

y Aleaciones

C 2.1

100 ml. De acido sulfúrico

(H2SO4, ρ=1.84 g/cm3 ) y agua

destilada a 1000 ml.

1 – 3

20 – 25

Eliminar

previamente los

productos gruesos

de corrosión

C 2.2

120 ml. De acido sulfúrico

(H2SO4, ρ=1.84 g/cm3), 30 g

de Dicromato Sódico

(Na2CrO7.2H2O), y agua

destilada a 1000 ml.

5 – 10

20 – 25

Remueve cobre

depositado por

efectos de

tratamiento C2.1

Hierro y

Aceros al carbono

C 3.1

100 ml. De acido clorhídrico

(HCl, ρ=1.19 g/cm3), 20 g de

trióxido de antimonio (Sb2O3,

30 g de Cloruro de Estaño

(SnCl2)

1 – 3

20 – 25

La solución se

debe agitar o la

muestra debe ser

cepillada. En

ciertos casos se

requieren tiempos

más largos.

NOTA: Para todos los procedimientos de limpieza enlistados se sugiere que las superficies a ser limpiadas deben permanecer verticalmente. Esto minimiza la retención de gases producidos durante la limpieza de superficies que están horizontalmente, lo que modificara la uniformidad del proceso de limpieza.

88

MIEMBROS DEL JURADO:

-----------------------------------------

Dr. Ing. Alvarado Quintana, Hernán.

-----------------------------------------

Dr. Ing. Cárdenas Alayo, Donato.

-----------------------------------------

Dra. Ing. Carranza Vílchez, Patricia.

tesis erik jhonattan jara ypanaque

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